【连载-上篇】如果两片ESP32-C3做个遥控坦克可好？

前言
在之前和各位驴友一起开发漂移驴车（蚊车系列）的时候，每每在进行联合调试的时候，总是遇到需要开启多个Arduino IDE的需求，因为我们是想尝试使用ESP32-C3 来实现一个遥控器+一个接收机的操作。这时候在windows的系统中，设备的名称经常是COMX，例如：COM5， COM4这样，light在直播的时候就常常提到：”我晕了。拔掉一个ESP32我们再看看。。。。“， 编译上传代码的时候有时候要等好久。我说，我建议上树莓派， 用arduino-cli进行编译和上传，非常方便的。特别是当你需要批量烧录的时候..., light总是说： 我就喜欢用arduino IDE， 怼的我无言以对，但是我相信还是有人和我一样喜欢用命令行来解决问题的。哈哈
项目设想
采用任意一个树莓派作为编程主机，然后一根USB数据线（TYPE-C）口， 两个ESP32-C3， 商城有售，也可以积分零元购。
产品链接：https://www.dfrobot.com.cn/goods-3494.html


这小小的ESP32-C3 可是内有乾坤啊。
Beetle ESP32-C3是一款基于ESP32-C3 RISC-V 32位单核处理器芯片的主控板，专为物联网 (IoT) 设备而设计。

Beetle ESP32-C3在仅硬币大小的体积上引出了多达13个IO口，制作项目时不必再担心IO口不够用的情况，同时主控板还集成锂电池充电管理功能，可以直接连接锂电池，不需要外围模块，同时保证应用体积和安全性。

Beetle ESP32-C3配套的扩展板在未增加太大体积的情况下，引出了更多的电源，在制作项目时焊接更加方便，板载的GDI显示屏接口解决使用屏幕时的接线烦恼。

Beetle ESP32-C3支持Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE) 双模通讯，降低了设备配网难度，同时还支持蓝牙 Mesh (Bluetooth Mesh) 协议和乐鑫 Wi-Fi Mesh可以实现更高的通讯稳定性和更大的覆盖面积，适用于广泛的物联网应用场景。

Beetle ESP32-C3拥有详细的示例教程，通过教程可以轻松的使用控制器的无线功能，连接阿里云、IFTTT等物联网平台，同时DFRobot商城提供了上千种传感器和执行器，这些传感器和执行器也有详细的教程，因此你可以轻松搭建出自己的物联网系统。

Beetle ESP32-C3可以使用Arduino IDE、ESP-IDF、MicroPython进行编程，C语言、python都可以轻松的操纵硬件。

它有什么特性呢？

• 超小体积，尺寸仅25*20.5mm
• 板载锂电池充电管理，充放电更安全
• 配套底板，制作项目、使用屏幕更加方便
• RISC-V 32位内核
• 支持Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE) 双模通讯
  

体积小，制作自己的DIY项目太小巧了，感觉和我们蚊车太配了。。


哪些技术参数是我们需要的呢？

基本参数

• 工作电压： 3.3V
• Type-C输入电压： 5V DC
• VIN输入电压：5V DC
• 工作电流： 25mA
• 最大充电电流： 400mA
• 工作温度：-40~105℃
• 模块尺寸：25x20.5 mm
  

硬件信息

• 处理器：32 位 RISC-V 单核处理器
• 主频：160 MHz
• SRAM：400KB
• ROM：384KB
• Flash：4MB
• RTC SRAM：8KB
• 时钟：外置 (32 kHz) 晶振、内置快速 RC 振荡器时钟 17.5 MHz(可调节)、以及PLL时钟
• USB：USB 2.0 可达 12Mbit/s
  

WIFI

• WIFI协议：IEEE 802.11b/g/n
• WIFI频宽： 2.4 GHz 频带支持 20 MHz 和 40 MHz 频宽
• WIFI模式：Station 模式、SoftAP 模式、SoftAP+Station 模式和混杂模式
• WIFI频率：2.4GHz
• 帧聚合: TX/RX A-MPDU, TX/RX A-MSDU
  

蓝牙

• 蓝牙协议：Bluetooth 5、Bluetooth mesh
• 蓝牙频率：125 Kbps、500 Kbps、1 Mbps、2 Mbps
  

接口引脚

• 数字I/O             x13
• LED PWM 控制器 6个通道                ############ 这个控制舵机和油门。
• SPI                  x1
• UART              x2
• I2C             x1                              ###########  这里接OLED屏幕 可以显示用。
• I2S            x1
• 红外收发器：发送通道 x2、接收通道 x2，(任意管脚)
• 2 × 12 位 SAR 模/数转换器， 6 个通道                      ###########　ADC采样可以读取电位计的信息。
• DMA 控制器，3 个接收通道和 3 个发送通道
  

项目思路
之前的工作坊也给大家搭建过环境，也在各种开发夜分享过了，但由于网络的原因，经常会出现失败的情况，甚至在我写本篇文档的时候也是各种出BUG。

竟是没有合适的版本，对于我当前的操作系统。。

最近正好有Orange Pi 5在手，测试的间隙正好尝试一下是否OPI5 也能使用arduino-cli来给ESP32-C3 下载程序。
我这次想做的是一个mini的坦克，是Question之前送我的，放置了好久，都咩有尝试改造一下，正好昨晚翻出来了突发奇想，如果用ESP32-C3 来通过DRV8833驱动坦克的两个小电机从而带动履带运动，然后控制可以使用另一片ESP32-C3 结合一个小的mini摇杆读取ADC引脚的值，然后映射到一个固定的范围，然后两片C3 通过ESPNOW协议进行通信，这样自己就制作了一款基于ESPNOW的遥控坦克了？ 坦克外观已经有了。剩下的就是搭建环境，编写代码了。
搭建环境
我有个思路就是死磕，手动下载总是失败，我就写个死循环， 成功再退出，否则就一直下，哈哈，有点儿不讲武德了，esp32的工程师不要怪罪我哦，谁让你们的开发环境这么大！

焊接DRV8833


接线图如下：
DRV8833 和 ESP32-C3 连接

DRV8833	ESP32-C3
IN1	6
IN2	4
VCC	VIN
GND	GND
IN3	0
IN4	1

* DRV8833 接直流电机，坦克的直流电机很小，用电不大，所以直接驱动了，如果是12v的大功率电机，需要额外供电哦，不然USB口不保。

DRV8833	电机
OUT1	左侧电机正极（实际上无所谓正负极，随便接）
OUT2	左侧电机负极
OUT3	右侧电机正极
OUT4	右侧电机负极

中间J1的焊盘连接起来就是EN， 表示enable，就是相当于有的板子上的STBY， 短接就行了。


硬件就搞定了，下面开始搞软件的环节。
下载arduino-cli
我在OPI5上通过终端执行：

wget https://github.com/arduino/ardui ... _Linux_ARM64.tar.gz
tar -xf  arduino-cli_0.32.2_Linux_ARM64.tar.gz
sudo cp -vf arduino-cli /usr/bin/
bash
复制代码

下载，解压，拷贝，初始化变量一气呵成，然后就开始初始化：

arduino-cli config init
复制代码

编辑/home/orangepi/.arduino15/arduino-cli.yaml文件，修改这里添加两个URL：

additional_urls: ['https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json',  'http://download.dfrobot.top/FireBeetle/package_DFRobot_index.json' ]
复制代码

改好了如图所示：

然后保存退出后，执行：

接着进行安装所需要的编译器：

耐心等待，这里如果一直下载失败，类似这样：
，
就可以尝试我下面的方法, 直接写个死循环，一直进行安装，如果失败了就继续，成功了就退出，死缠烂打思密达：

while true
do
      arduino-cli core install esp32:esp32   &&  break
      sleep 3
done
复制代码

下载过程中还给服务器3秒喘息的机会。

在我不懈的努力下，哦，不是我，是Orange Pi 5的不懈努力下，它怕了，瞬间就让我下载完成了，回想起在工作坊翻车的经历，突然想起来，大家如果都开了ESPNOW，整个网络中都是广播， 会不会是导致5G网络不好用的原因呢？  这个问题有待研究，哈哈，找机会邀请圈圈大佬来做一次无线电分析。
失败了就重头再来，反正是非要安装好不行。。。

总共用时， 3分15秒

安装好了环境，我们尝试更新一下，顺手搞了个arduino的，以后也能用。

环境到这里就搭建完成了，是不是很简单。
创建sketch

arduino-cli sketch new mytank
复制代码

然后进入目录就编辑文件即可。

先点个灯测试一下。

int led = 10;
void setup() { 
 pinMode(led,OUTPUT);
}

void loop() 
{ 
 digitalWrite(led,HIGH);  
 delay(1000);  
 digitalWrite(led,LOW);  
 delay(1000);
}
复制代码

编译上传
只要执行一条命令就可以了，但是先要接好ESP32-C3 的模块，通过USB-C接口的线缆接入OPI5, 就会发现识别出来一个ttyACM0的设备，就是你的ESP32-C3。

执行下面的命令时，请确认自己在自己创建的项目目录里面，例如我创建的是mytank 的sketch，我就需要在这个目录中，然后执行下面的命令就可以编译上传刚才写好的代码了。

arduino-cli compile -b esp32:esp32:esp32c3  -p /dev/ttyACM0 --upload
复制代码

如果出现这个错误，不要着急，安装一个pyserial的库即可, 我顺带着升级了一下pip。

pip install pyserial
复制代码

然后再次执行编译上传的命令，就会看到：

这时候就可以看到LED闪烁了，到这里，说明我们基本环境搭建好了，测试也正常了。
我们接下来就是要编写代码能够进行小车的控制。
ESP32-C3， 我贴了E1 作为坦克的主控制器，也是后期接收遥控信号的设备，因此在ESPNOW环境的角色中，它扮演的是client， 就是接收端
而另一片ESP32-C3 就是发射端，我们需要先获取当前这片esp32-c3的MAC地址信息，后期定义peer端时候需要。
我这里用esptool.py 工具直接读取，默认没有安装，直接安装即可，我安装的时候忘记截图了，就调出来看看最后一行。。

sudo apt update && sudo apt -y install esptool
复制代码

###读取MAC地址

esptool版本太低导致无法读取， 直接用pip3安装

pip3 install esptool
复制代码

4.5.1 版本的就来了。

读取mac瞬间丝滑：

esptool.py --chip esp32c3 --port /dev/ttyACM0 read_mac
复制代码

编写坦克控制程序
思路：

• 1. 先分别测试引脚电平高低的组合会导致坦克运动的姿态。
• 2. 然后编写驱动坦克前进， 后退，左转，右转， 停止的几个函数
• 3. 调用函数进行坦克测试。
• 4. 加入ESPNOW部分，进行通信，对端先发送前进后退，左转右转信号， 本地解析并执行函数。
• 5. 遥控端设置： 添加OLED0.96 屏幕并添加开机启动画面，摇杆读取信息状态等。
• 6. 设计外壳（呼叫黄开顺：干活啦干活啦！）
  

今天就先写到这里，下一篇继续，喜欢的就点赞收藏，或者购买了ESP32C3后加入我们的行列哈哈。
未完待续....

中篇预告： 测试坦克前进后退，左转右转及原地掉头，停止等操作，并生成函数代码。

这个外壳怎么搞的？自己做的还是买的呀？

囧大大王 发表于 2023-6-1 17:37
这个外壳怎么搞的？自己做的还是买的呀？

坦克是老黄question送的，其他的是自己买的。
ESP32C3 可以在DF商城里面买到。就是可以举一反三。
网上也可以买DRV8833驱动板，N20减速电机。然后组合一下。
再买俩电池。任何车车都可以尝试改造了。

嗯，代码已经搞定，后面找时间写一下操作步骤好了，目前先开源了：
https://github.com/yoyojacky/espnowdft