智能电子小车：Arduino，元器件控制代码，网页遥控

本文是【马悦宁老师】指导完成的山东大学引航计划公益人工智能科研实训项目。
注：本文所用代码皆已上传至Github上。

智能电子小车

开发环境配置

• 安装Arduino；
• 配置：
  • 工具栏开发板选择ESP32 Arduino下的AI Thinker ESP32-CAM；
  • 选择自己的端口；
  • 串口监视器设置115200波特率。

基本电子电路操作

主板

主板实物图：

• LED（1_LED）：电压/电平高低；
• 按键button（2_3_BUTTON_GOOD）：读取电平；
  

PWM控制：

• 电机motor（8_MCPWM_motor）：正反转、停、变速，双线AB；
  

• 舵机servo（9_MCPWM_servo）：0~180 度，单线，①周期，②频率 freq：50Hz（20ms），③占空比duty_cycle：2.5%~12.5%（0.5 ~ 2.5ms）。
  

  • 调用mcpwm_gpio_init()将两个GPIO初始化为选定单元内的输出信号；
  • 通过mcpwm_config_t结构体为定时器设置频率和初始值占空比；
  • 使用以上设置配置PWM0A和PWM0B，使用上述参数调用mcpwm_init()以使配置有效。

注：先将代码烧入板子里，再连电池电机（舵机可一直连着）。

小车拼装

• 小车拼装及电子元件预处理（即将电机，舵机等元件安上螺丝等零件以固定到小车上）；
• 自行调试电机舵机：舵机归位，占空比7.5为居中，电机调整占空比来改变速度。
  
  舵机与电机安装如下：

网页基本元素和热点

• 定义GPIO脚；
• 网页控制LED灯（html_botton_led）及小车（html_botton_motor)
  • 设置名字密码，板子充当路由器，自身产生热点；
• 网页设置：
  • head：style
  • body：
    • button
    • script：function
• 初始化函数 setup():
  • WIFI
  • pinMode，digitalWrite
  • server.on()
• 循环函数loop()
• 自定义函数void xxx()

摄像头

• ESP32开发板连两根线：GND、5V，并将摄像头安到开发板上；
  
  

• 连开发板产生的WiFi，通过串口监视器查看网址及网页请求操作，若没有显示，按开发板RESET键：

  • 网页控制小车行动及采集并保存照片到SD卡，即采集数据：
    • 摄像头（IP_Camera）
    • 主板（Web_Server_Photo_Manager）

网页摇控：开发板烧入car_html_manager，摄像头烧入IP_camera_and_record，将摄像头连到开发板上，开发板连上电源、电机和舵机。电脑/手机连上开发板热点后，通过网页（192.168.4.1）设置摄像时长及间隔时间，点击start/stop record进行摄像，start/stop stream为展示实时视频流（不需要），操控小车在跑道上行驶。可在（192.168.4.5）上查看拍摄的图片信息。