
#第十届立创电赛#一车多玩:开源模块化小车
简介
打造一款模块化遥控小车,通过可替换的硬件和软件设计,实现摄像遥控、ESPNOW遥控、语音控制等多种模式的自由切换,让开发更高效,玩法更丰富!
简介:打造一款模块化遥控小车,通过可替换的硬件和软件设计,实现摄像遥控、ESPNOW遥控、语音控制等多种模式的自由切换,让开发更高效,玩法更丰富!开源协议
:GPL 3.0
描述
注:* 为必填项
请在报名阶段填写 ↓
* 1、项目功能介绍
我们曾开发过多种功能的小车,如蓝牙遥控小车、ESPNOW遥控小车、声控小车和摄像小车等。然而,这些小车都是独立设计的,每次尝试新功能时都需要重新制作,不仅耗时耗力,还降低了灵活性。
为此,我们决定打造一款模块化遥控小车,通过可替换的硬件和软件设计,实现摄像遥控、ESPNOW遥控、语音控制等多种模式的自由切换,让开发更高效,玩法更丰富!
为了方便切换不同开发板,或者实现更多功能,我将其设计为更灵活、模块化的两层结构。底层是小车的底板,主要负责电机驱动;顶层则是开发板主体,可以切换不同开发板,以实现不同的功能,例如摄像头等。两层之间通过4个通道连接,从而实现模块化的效果。
*2、项目属性
原创,初始版本曾发布于个人公众号
* 3、开源协议
GPL3.0
请在竞赛阶段填写 ↓
*4、硬件部分
为了方便切换不同开发板,或者实现更多功能,我将其设计为更灵活
、模块化
的两层结构。底层是小车的底板,主要负责电机驱动;顶层则是开发板主体,可以切换不同开发板,以实现不同的功能,例如摄像头等。两层之间通过4个通道连接,从而实现模块化的效果。
1.底板
小车底板主要包含电机驱动模块、电机供电、MCU供电、4个连接通道、电机、电池等。设计比较简洁,专注于提供稳定的动力支持和模块化连接功能。PCB原理图如下:
小车底板通过4个2P排针与顶层开发板连接,这些排针分别位于4个轮子附近,起到平衡作用。4个2P排针的功能分配如下:
- 2组电机控制输入信号
- 1组MCU电源供电,包含BAT和GND各一个
- 1组其他引脚,包括1个3.3V和1个引脚(可用于车灯、舵机等功能扩展)
PCB图如下:
为了控制小车的整体尺寸,我们将两颗电池都放在车底,并将电机直接焊接在底板上,以减少空间占用。
小车配备4个N20电机、43mm橡胶轮以及4个N20电机固定支架,能够有效控制小车的整体尺寸,同时确保其具备良好的抓地力和稳定性。
2.控制板1——XIAO ESP32S3 SENSE摄像模块
小车控制板主要包含以下组件:
- XIAO ESP32S3 SENSE开发板
- OLED屏幕
- 4个连接通道
这些组件大部分通过排针连接,设计简洁,便于焊接。PCB原理图如下:
PCB布局图如下:
由于DRV8833电机驱动模块也是采用排针连接,其高度与小车顶层相同,所以小车顶层设计了一个与之匹配的缺口。
组装完成的小车成品如下图所示:
3.控制板2——基于ESP8266的ESPNOW遥控小车
小车控制板主要包含ESP8266和4个连接通道,并预留了I2C、UART接口。
这些组件大部分通过排针连接,设计简洁,便于焊接。PCB原理图如下:
PCB布局图如下:
4.控制板3——基于RP2350的BT37的蓝牙遥控小车
小车控制板主要包含RP2350、UART接口、4个连接通道,并预留了I2C等接口。
这些组件大部分通过排针连接,设计简洁,便于焊接,几分钟就能做一辆车出来。PCB原理图如下:
PCB布局图如下:
*5、软件部分
1.遥控小程序
仍然使用之前开发的微信小程序来控制蓝牙小车的行动。
在小程序中,UUID选择常规模组(ESP32S3摄像遥控小车)或BT37模组(RP2350蓝牙遥控小车)。
2、摄像遥控小车
摄像遥控小车使用了新的摄像头驱动micropython-camera-API
,摄像头的驱动需参考《XIAO ESP32S3 Sense开发板打造网络摄像头》进行修改。代码贴不出来,详见附件
PS:由于同时用到了WIFI、BLE,对锂电池的质量要求比较高,质量差的锂电池可能启动不了。
*6、BOM清单
请输入内容…
注:项目涉及的BOM清单。在嘉立创EDA 生成/上传设计文件后,BOM将自动生成至项目详情;建议包括型号、品牌、名称、封装、采购渠道、用途等内容。具体内容和形式应以表达清楚项目构成为准。
*7、大赛LOGO验证
* 8、演示您的项目并录制成视频上传
视频要求:请横屏拍摄,分辨率不低于1280×720,格式Mp4/Mov,单个视频大小限100M内;
视频标题:立创电赛:{项目名称}-{视频模块名称};如立创电赛:《自动驾驶》-团队介绍。
设计图

BOM


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