DFRobot FireBeetle 2 ESP32 P4 太阳能车

【引言】

近日，我有幸获得了DFRobot FireBeetle 2 ESP32 P4开发板的测试机会，并结合DFRobot的其他组件，制作了一个太阳能供电的智能小车。本文将详细介绍这次测评的全过程，包括硬件选择、软件编程以及实际运行效果。

【 硬件选择】

1. FireBeetle 2 ESP32 P4开发板

FireBeetle 2 ESP32 P4是一款基于ESP32-P4R32芯片设计的高性能微控制器(MCU)开发板，支持单精度FPU和 AI指令扩展，具有强大的AI处理能力。开发板也拥有强大的图像处理能力，最高支持1080p@30fps图像采集和显示。开发板集成了ESP32-C6模组，扩展了WiFi和蓝牙功能，适用于AI网络摄像头、AI机器人、智能家居中控屏幕、电子相册等多种应用。

2.太阳能电源套件（10W）

为了给小车提供持续、可靠的电力，我选择了DFRobot的太阳能电源套件（10W）。该电源支持12V1A和5V1A两种电压输出，能够为传感器、数据记录仪等多种设备提供稳定的电力。这款户外太阳能电源经过精心设计，具有极高的防护能力，所有部件都集成在一个防水外壳中，只需打开外壳并装入18650锂电池即可使用。

3. 72W 直流稳压电源（12V@6A）

太阳能电源套件的12V输出通过72W直流稳压电源（12V@6A）提供稳定的输出供电。该电源能将不稳定的8V-40V直流电源通过升/降压的方式稳定到12V直流电输出，最高支持6A输出，并具有过流、过温、短路等自动保护功能。

4. L298N直流电机驱动模块DF-MD V1.3

L298N直流电机驱动模块DF-MD V1.3采用LGS公司优秀大功率电机专用驱动芯片L298N，可直接驱动直流电机，驱动电流达2A。该电路线路布线合理、均采用贴元件片、体积小、方便安装，输出端采用高速肖特基二极管作为保护。

5. 12V 直流减速电机143rpm 带编码器

我选择了四个12V直流减速电机143rpm带编码器来驱动小车。这款电机适用12V直流电源，电机转速8000±12% rpm，配减速比56的行星减速箱，输出转速143±10% rpm，还提供了一个高精度的霍尔编码器，脉冲数13，可提供输出轴每转663个反馈的脉冲信号。






【 软件编程】

使用Arduino 2.3.6 IDE编写程序，代码如下：

#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>

// WiFi 配置
const char* WIFI_SSID = "***";
const char* WIFI_PASSWORD = "*********";

// MQTT 配置
const char* mqttServer = "192.168.31.12"; // 本地 SIoT V2 的 IP 地址
const int mqttPort = 1883; // MQTT 端口
const char* clientID = "esp32p4"; // 设备名称
const char* mqttUser = "siot"; // MQTT 用户名
const char* mqttPassword = "dfrobot"; // MQTT 密码

WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);
// 发送消息的主题
const char* publishTopic = "siot/light";
// 订阅消息的主题
const char* subscribeTopic = "siot/motor";
// 电机控制引脚
const int motor1M = 20;  // 电机1方向控制
const int motor1E = 21;  // 电机1速度控制
const int motor2M = 22; // 电机2方向控制
const int motor2E = 23; // 电机2速度控制

void setup_wifi() {
delay(10);
WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("WiFi connected");
}

void connect_mqtt() {
client.setServer(mqttServer, mqttPort);
while (!client.connected()) {
if (client.connect(clientID, mqttUser, mqttPassword)) { // 使用用户名和密码连接
Serial.println("Connected to MQTT Broker!");
} else {
Serial.print("Failed to connect to MQTT Broker, rc=");
Serial.print(client.state());
delay(5000);
}
}
}

// MQTT 消息回调函数
void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
Serial.print("Message arrived [");
Serial.print(topic);
Serial.print("] ");
String message;
for (unsigned int i = 0; i < length; i++) {
message += (char)payload[i];
}
Serial.println(message);
if (message == "l") {
// 左转
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(motor1M, LOW);
analogWrite(motor1E, 200);
digitalWrite(motor2M, LOW);
analogWrite(motor2E, 255);
} else if (message == "r") {
// 右转
digitalWrite(3, LOW);
digitalWrite(motor1M, HIGH);
analogWrite(motor1E, 255);
digitalWrite(motor2M, HIGH);
analogWrite(motor2E, 200);
} else if (message == "s") {
// 停止
digitalWrite(motor1M, LOW);
analogWrite(motor1E, 0);
digitalWrite(motor2M, LOW);
analogWrite(motor2E, 0);
} else if (message == "f") {
// 前进
digitalWrite(motor1M, LOW);
analogWrite(motor1E, 255);
digitalWrite(motor2M, HIGH);
analogWrite(motor2E, 255);
} else if (message == "b") {
// 后退
digitalWrite(motor1M, HIGH);
analogWrite(motor1E, 255);
digitalWrite(motor2M, LOW);
analogWrite(motor2E, 255);
}
}

void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(motor1M, OUTPUT);
pinMode(motor1E, OUTPUT);
pinMode(motor2M, OUTPUT);
pinMode(motor2E, OUTPUT);
pinMode(3, OUTPUT);
setup_wifi();
client.setCallback(callback);
connect_mqtt();
client.subscribe(subscribeTopic);
client.publish(publishTopic, "hello");
}

void loop() {
if (!client.connected()) {
connect_mqtt();
}
client.loop();
}
复制代码

【Mit inventor2汉化版WxBit 图形化编程】

使用Mit inventor2汉化版WxBit图形化编程制作的手机app，界面设计及代码如下：


1. **初始化屏幕**：输出调试信息“屏幕初始化”，调用MQTT客户端连接。
2. **MQTT连接成功**：输出调试信息“物联网连接成功”，调用MQTT客户端订阅主题“siot/light”，消息可靠性级别为0。
3. **按钮前进**：发布主题“siot/motor”，消息“f”，调用声音和振动震动100毫秒。
4. **按钮后退**：发布主题“siot/motor”，消息“b”，调用声音和振动震动100毫秒。
5. **按钮左转**：发布主题“siot/motor”，消息“l”，调用声音和振动震动100毫秒。
6. **按钮右转**：发布主题“siot/motor”，消息“r”，调用声音和振动震动100毫秒。
7. **按钮停止**：发布主题“siot/motor”，消息“s”，调用声音和振动震动100毫秒。
8. **MQTT接收消息**：显示短暂提示信息消息内容。


【实际运行效果】

通过上述硬件和软件的结合，我成功制作了一个太阳能供电的智能小车。小车可以通过手机app进行控制，实现前进、后退、左转、右转和停止等功能。实际运行效果非常理想，小车响应迅速，运行平稳。
【演示视频】


【总结】

DFRobot FireBeetle 2 ESP32 P4开发板是一款功能强大、性能优越的开发板，结合DFRobot的其他组件，可以轻松实现各种智能项目。通过这次测评，我深刻体会到了DFRobot产品的易用性和可靠性。无论是硬件选择还是软件编程，DFRobot都提供了详细的教程和支持，使得整个制作过程变得非常简单。

如果你也对智能小车或其他物联网项目感兴趣，我强烈推荐使用DFRobot的产品。它们不仅性能卓越，而且易于使用，是实现创意和项目的理想选择。