基于ESP32控制的机器人摄像头车

news2025/7/17 22:43:07

DIY Wi-Fi 控制的机器人摄像头车：从零开始的智能探索之旅

在当今科技飞速发展的时代，机器人技术已经逐渐走进了我们的生活。今天，我将带你一起探索如何制作一个 Wi-Fi 控制的机器人摄像头车，它不仅可以远程操控，还能通过摄像头实时传输画面。这个项目不仅有趣，而且成本低廉，非常适合电子爱好者和初学者尝试。
先上实物图：
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一、项目背景

小时候，我总是对遥控车充满了好奇，但当时的遥控车价格昂贵，功能也相对有限。如今，随着可编程开发板的普及，制作一个功能强大的机器人车变得既经济又可行。这个项目的核心是 ESP32-CAM 模块，它是一款集成了 Wi-Fi 功能的摄像头模块，可以通过智能手机进行远程控制。通过这个项目，我们不仅可以学习到电子电路的搭建，还能掌握如何通过网络进行设备控制，同时也能发挥你的创造力，为机器人车添加更多有趣的功能。

二、项目所需材料

在开始制作之前，我们需要准备以下材料：

  1. ESP32-CAM 模块：这是整个项目的核心部件，负责处理摄像头数据和网络通信。
  2. FTDI 编程模块：用于将代码上传到 ESP32-CAM 模块。
  3. L298N 电机驱动模块：用于控制电机的正反转，从而驱动车轮。
  4. BO 电机和轮子：用于驱动机器人车的移动。
  5. 直流电机和轮子：用于后轮的驱动。
  6. 跳线：用于连接各个模块的电路。
  7. 面包板电源轨：方便进行电源连接。
  8. 热熔胶：用于固定各个部件。
  9. Arduino IDE：用于编写和上传代码。
  10. 平头螺丝刀：用于固定电线。
  11. 开关：用于控制电源的开关。
  12. 18650 电池：为机器人车提供电源。
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三、电路搭建与代码上传

（一）电路搭建

  1. ESP32-CAM 编程电路：首先，我们需要通过 FTDI 模块将代码上传到 ESP32-CAM 模块。连接方式如下：

    • FTDI 的 GND 连接到 ESP32-CAM 的 GND。
    • FTDI 的 VCC 连接到 ESP32-CAM 的 5V。
    • FTDI 的 RX 连接到 ESP32-CAM 的 TX。
    • FTDI 的 TX 连接到 ESP32-CAM 的 RX。
    • 用跳线在 ESP32-CAM 的 IO0 和 GND 之间建立一个环路，这一步是为了进入编程模式，上传完代码后可以移除。
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  2. 电机驱动电路：将 L298N 电机驱动模块与 ESP32-CAM 模块连接。连接方式如下：

    • L298N 的 ENA 连接到 ESP32-CAM 的 I02。
    • L298N 的 ENB 连接到 ESP32-CAM 的 I02。
    • L298N 的 IN1、IN2、IN3 和 IN4 分别连接到 ESP32-CAM 的 I012、I013、U0T 和 U0R。
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  3. 电源连接：将电池的正极连接到 L298N 的 12V 引脚，负极连接到 GND。然后将 L298N 的 5V 和 GND 引脚分别连接到 ESP32-CAM 的 Vin 和 GND 引脚。
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  4. 机械爪伺服电机连接：机械爪的伺服电机的 GND 连接到 ESP32-CAM 的公共 GND，正极连接到一个独立的 3.7V 电池源，并通过一个单独的开关进行控制。伺服电机的信号引脚连接到 ESP32-CAM 的 I015 引脚。

（二）代码上传

  1. 打开 Arduino IDE，复制并粘贴提供的代码。
  2. 在 IDE 中打开板管理器，选择 AI Thinker 模块，并选择正确的端口号。
  3. 点击上传按钮，将代码上传到 ESP32-CAM 模块。
  4. 上传完成后，测试电路。打开手机的 Wi-Fi 设置，连接到 ESP32-CAM 创建的 Wi-Fi 网络。
  5. 查看连接设备，找到 ESP32-CAM 的 IP 地址，并在浏览器中输入该地址。
  6. 如果一切正常，你应该能够看到 ESP32-CAM 的摄像头画面，并且可以控制摄像头的闪光灯。
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四、底盘制作

为了使机器人车能够稳定移动，我们需要制作一个合适的底盘。在这个项目中，作者选择使用硬纸板来制作底盘。虽然使用 MDF 木板会更加坚固，但如果没有合适的工具来切割和定制木板，硬纸板也是一个不错的选择。底盘设计为三轮结构，而不是四轮，这样可以减少电机的数量，从而降低电源需求和材料成本。后轮由一个直流电机驱动，通过一个轴连接到底盘的中间部分。为了平衡电机的重量，将电池放置在底盘的另一侧，并用热熔胶固定。
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五、组件安装

  1. 在底盘中心放置一块双面胶带，将电机驱动器安装在上面。
  2. 使用螺丝刀将电机的电线固定到驱动器的插槽中。
  3. 整理所有的跳线，并进行必要的调整。
  4. 使用 3D 打印的框架将 ESP32-CAM 模块安装在底盘的前端。如果没有 3D 打印设备，也可以使用热熔胶直接将摄像头模块固定在底盘上。
  5. 使用面包板的电源轨来简化所有组件之间的 GND 连接，并将其安装在底盘上。
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七、机器人车的使用

  1. 首先打开机械爪电路，然后打开主电路。
  2. 在手机的 Wi-Fi 设置中连接到机器人车创建的 Wi-Fi 网络。
  3. 打开浏览器，输入 IP 地址并刷新页面。
  4. 摄像头将很快激活，你可以在设备上看到实时视频流。
  5. 尝试通过屏幕上的滑块控制机器人车的前后左右移动。
  6. 机械爪也应该能够根据屏幕上的滑块动作进行抓取和释放。
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八、项目拓展与优化

虽然这个项目已经非常有趣，但你可以通过以下方式进一步拓展和优化它：

  1. 增加传感器：添加超声波传感器或红外传感器，使机器人车能够避开障碍物。
  2. 改进底盘：使用更坚固的材料制作底盘，如 MDF 木板或金属板。
  3. 增加语音控制功能：通过语音识别模块，使机器人车能够通过语音指令进行操作。
  4. 优化代码：对代码进行优化，提高控制的响应速度和稳定性。
  5. 增加自主导航功能：通过添加 GPS 模块和地图数据，使机器人车能够自主导航到指定位置。

九、项目总结

通过这个项目，我们不仅学习到了如何搭建电子电路和编写代码，还掌握了如何通过 Wi-Fi 进行设备控制。这个机器人车不仅可以用于娱乐，还可以作为一个实用的监控设备。你可以根据自己的需求和创意，对它进行进一步的优化和拓展。希望这个项目能够激发你的创造力，让你在电子制作的道路上越走越远。感谢你的阅读，希望你能喜欢这个项目！

希望你喜欢这个项目，并在构建过程中找到乐趣！如果你有任何问题或需要帮助，欢迎在评论区交流。

作者：Svan.

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