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[ESP8266/ESP32] Firebeetle 2 ESP32-S3 新手笔记3-带你学会用网页服务器控制电机

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使用网页控制L298N电机

前言

本项目最终目标是实现Firebeetle 2 ESP32-S3 的实时摄像头小车制作，请参考：

所需材料

Firebeetle2 ESP32-S3
L298N模块
TT马达
计算机（用于编程）
Arduino IDE

准备工作

环境准备，请仔细跟着5.1操作

了解硬件

L298N电机驱动介绍

L298N电机驱动是一种常用的电机控制模块，用于控制直流电机的转动和方向。它提供了双H桥电路，允许您独立控制两台直流电机。

基本原理

L298N电机驱动的核心原理是通过调整电流方向和大小，控制连接到它的电机的旋转方向和速度。这是通过H桥电路实现的，其中包括四个开关（通常是晶体管或MOSFET）。

使用场景

L298N电机驱动非常适合用于小型机器人、遥控车、自动门和其他需要控制电机的项目。它允许您通过编程控制电机的运动，包括正转、反转和速度控制。

引脚配置

通常，L298N电机驱动模块有以下引脚：

EN (Enable)：用于启用或禁用电机驱动。通常，将其连接到Arduino的数字引脚以启用或禁用电机。
IN1和IN2：这两个引脚用于控制第一个电机的方向。通过将它们设置为不同的状态，您可以使电机正转、反转或停止。
IN3和IN4：这两个引脚用于控制第二个电机的方向，工作方式与IN1和IN2相同。
OUT1、OUT2、OUT3和OUT4：这些引脚用于连接到电机的正极和负极，以控制电机的转向。

硬件连接

L298N OUT3：马达红（红黑不代表正负，电机没有正负）
L298N OUT4：马达黑
L298N IN3：Firebeetle 2 ESP32-s3的D10/14
L298N IN4：Firebeetle 2 ESP32-s3的D11/13
L298N GND：Firebeetle 2 ESP32-s3的GND + 外接5V电源的负极
L298N 12V：外接5V电源的正极

完整代码

#include <WiFi.h>
#include <ESPAsyncWebServer.h>

const char *ssid = "eva";
const char *password = "12345678";

const int motorDirection1 = 13;  // 连接到L298N模块的IN1引脚
const int motorDirection2 = 14;  // 连接到L298N模块的IN2引脚

AsyncWebServer server(80);

bool motorRunning = false;

void setup() {
  pinMode(motorDirection1, OUTPUT);
  pinMode(motorDirection2, OUTPUT);

  // 初始化串行通信
  Serial.begin(115200);

  // 连接到Wi-Fi
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.println("Connecting to WiFi...");
  }
  Serial.println(WiFi.localIP());

  // 设置路由
  server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request) {
    String html = "<html><body>";
    html += "<h1>Motor Control</h1>";

    // 检查电机状态并显示相应的按钮
    if (motorRunning) {
      html += "<p>Motor is running. <button onmouseup='stopMotor()'>Stop</button></p>";
    } else {

      html += "<p><button onmousedown='startMotorForward()' ontouchstart='startMotorForward()' onmouseup='stopMotor()' ontouchend='stopMotor()'>Forward</button></p>";
      html += "<p><button onmousedown='startMotorBackward()' ontouchstart='startMotorBackward()' onmouseup='stopMotor()' ontouchend='stopMotor()'>Backward</button></p>";
    }

    html += "<script>function startMotorForward() {";
    html += "  motorRunning = true;";
    html += "  fetch('/startForward');";
    html += "}";

    html += "function startMotorBackward() {";
    html += "  motorRunning = true;";
    html += "  fetch('/startBackward');";
    html += "}";

    html += "function stopMotor() {";
    html += "  motorRunning = false;";
    html += "  fetch('/stopMotor');";
    html += "}";

    html += "</script>";

    html += "</body></html>";
    request->send(200, "text/html", html);
  });

  server.on("/startForward", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request) {
    digitalWrite(motorDirection2, LOW);
    digitalWrite(motorDirection1, HIGH);
    request->send(200, "text/plain", "Motor Forward");
  });

  server.on("/startBackward", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request) {
    digitalWrite(motorDirection1, LOW);
    digitalWrite(motorDirection2, HIGH);
    request->send(200, "text/plain", "Motor Backward");
  });

  server.on("/stopMotor", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request) {
    digitalWrite(motorDirection1, LOW);
    digitalWrite(motorDirection2, LOW);
    request->send(200, "text/plain", "Motor Stopped");
  });

  // 启动服务器
  server.begin();
}

void loop() {
  // 在这里可以执行其他操作
}

代码说明

引入所需的库:
- #include <WiFi.h>: 导入用于连接Wi-Fi网络的库。
- #include <ESPAsyncWebServer.h>: 导入异步Web服务器库，用于处理Web请求和响应。
定义Wi-Fi连接信息:
- const char *ssid = "eva";: 设置Wi-Fi网络的SSID（网络名称）。
- const char *password = "12345678";: 设置Wi-Fi网络的密码。
定义引脚连接:
- const int motorDirection1 = 13;: 指定连接到L298N电机驱动模块的IN1引脚的Arduino引脚号。
- const int motorDirection2 = 14;: 指定连接到L298N电机驱动模块的IN2引脚的Arduino引脚号。
创建AsyncWebServer对象:
- AsyncWebServer server(80);: 创建一个基于ESPAsyncWebServer库的Web服务器对象，监听端口80。
设置电机状态变量:
- bool motorRunning = false;: 创建一个布尔变量 motorRunning，用于跟踪电机的运行状态。
setup() 函数:
- 配置引脚:
  - pinMode(motorDirection1, OUTPUT); 和 pinMode(motorDirection2, OUTPUT); 设置 motorDirection1 和 motorDirection2 引脚为输出模式，以便控制电机的方向。
- 初始化串行通信:
  - Serial.begin(115200); 启动串行通信，用于在串行监视器上打印调试信息。
- 连接到Wi-Fi:
  - WiFi.begin(ssid, password); 启动Wi-Fi连接，使用指定的SSID和密码。
  - 使用 while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) 等待Wi-Fi连接成功，期间每隔1秒输出连接状态信息。
  - 一旦连接成功，通过 Serial.println(WiFi.localIP()) 打印ESP32的局域网IP地址。
设置路由和Web页面:
- 使用 server.on("/", HTTP_GET, ...) 创建根路由处理程序。此路由用于处理根目录的HTTP GET请求。
- 在处理程序中，生成一个包含HTML界面的字符串，显示电机控制按钮。按钮通过JavaScript函数调用与电机的控制状态交互。
- 通过内联JavaScript函数 startMotorForward(), startMotorBackward(), 和 stopMotor() 启动或停止电机，并通过 fetch 发送HTTP请求来控制电机。
- 最后，使用 request->send(200, "text/html", html); 发送HTML响应。
创建三个额外的路由:
- /startForward, /startBackward, 和 /stopMotor 分别用于控制电机的正转、反转和停止操作。
- 这些路由的处理程序使用 digitalWrite 控制引脚状态，并通过HTTP响应返回状态信息。
启动服务器:
- server.begin(); 启动Web服务器，开始监听来自客户端的HTTP请求。
loop() 函数:
- 此函数通常为空，允许您在主循环中执行其他操作。