ESP32:Примеры/Машинка-робот как точка доступа с дистанционным WiFi-управлением

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигации Перейти к поиску

Перевод: Максим Кузьмин (Cubewriter) Контакты:</br>* Skype: cubewriter</br>* E-mail: cubewriter@gmail.com</br>* Максим Кузьмин на freelance.ru
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Pixel Art Mini Meow Animated.gif Черновик


Машинка-робот как точка доступа с дистанционным WiFi-управлением

В примере Машинка-робот с дистанционным WiFi-управлением мы рассказали о том, как построить машинку-робота с дистанционным управлением, но для нее обязательно требуется беспроводное подключение к WiFi-роутеру.

Это значит, что если вы захотите взять робота в парк, там его тоже нужно будет подключить к беспроводной сети (что не очень удобно). Решение этой проблемы – сделать из ESP32 точку доступа. После этого вам уже не нужно будет подключаться к роутеру, чтобы управлять роботом.

Чтобы настроить ESP32 в качестве точки доступа, нам понадобится та же цепь, но другой скетч.

Задаем SSID и пароль

По умолчанию SSID для ESP32 – это «ESP32-Robot», а пароль – «123456789». Вы, впрочем, можете поменять их в строчках ниже:

1 const char* ssid = "ESP32-Robot";
2 const char* password = "123456789";

В блоке setup() появляется новый фрагмент, задающий ESP32 в качестве точки доступа.

 1 // Подключаемся к WiFi-сети
 2 // при помощи заданных выше SSID и пароля: 
 3 Serial.print("Setting AP (Access Point)...");
 4          //  "Настраиваем точку доступа..."
 5 // Если вы хотите, чтобы ваша точка доступа была открытой,
 6 // удалите параметр «password» из метода ниже:
 7 WiFi.softAP(ssid, password);
 8 
 9 IPAddress IP = WiFi.softAPIP();
10 Serial.print("AP IP address: ");  //  "IP-адрес точки доступа"
11 Serial.println(IP);
12 server.begin();

Другие части кода (в частности, касающиеся веб-страницы) очень похожи на те, что использовались в скетче, где ESP32 не служит точкой доступа, а сама подключается к WiFi-сети.

Загрузив код, перезагрузите ESP32. Монитор порта должен оставаться открытым, чтобы ESP32 напечатала в нем свой IP-адрес.

Esp32 wifirobot ip address serail port 1.PNG

В моем случае это «192.168.4.1» – сохраните его (позже он еще понадобится).

Подключаемся к точке доступа ESP32

Убедитесь, что на ESP32 запущен скетч точки доступа, затем с любого устройства(смартфон, ноутбук, обычный ПК, планшет) выполните поиск точки доступа «ESP32-Robot».

Esp32 wifirobot connect to ap 1.PNG

И используя пароль «123456789» подключитесь к ней.

Esp32 wifirobot connect to ap 2.PNG

Откройте браузер и впишите в его адресной строке IP-адрес, который узнали ранее (у меня это «192.168.4.1»). В результате должна загрузиться вот такая веб-страница:

Esp32 wifirobot connect to ap 3.PNG

Переместите ползунок, чтобы задать скорость, а затем понажимайте на кнопки, чтобы поуправлять роботом. Он должен реагировать точно так же, как если бы на ESP32 был загружен код из примера Машинка-робот с дистанционным WiFi-управлением, где она подключается к роутеру, а не сама служит точкой доступа (как сейчас).

Но у этой новой веб-страницы есть свои отличия:

  • Значение ползунка не показывается;
  • Веб-страница будет обновляться каждый раз, когда вы будете нажимать на кнопки (тем самым делая HTTP-запрос).

Необходимое оборудование

Схема

Pixel Art Mini Meow Animated.gif На этой схеме изображена 36-контактная версия платы ESP32 DEVKIT DOIT V1, поэтому если у вас какая-то другая модель, обязательно сверьтесь с ее распиновкой.


Wifi robot esp32 1.PNG

Начинаем с подключения ESP32 к драйверу моторов. Для размещения ESP32 и построения цепи можно воспользоваться либо небольшой контактной, либо печатной макетной платой. В таблице ниже показано, с помощью каких контактов ESP32 и драйвер моторов L298N необходимо подключить друг к другу.

Драйвер моторов L298N ESP32
IN1 GPIO27
IN2 GPIO26
ENA GPIO14
IN3 GPIO33
IN4 GPIO25
ENB GPIO32

После этого подключите оба мотора к клеммникам драйвера моторов L298N. В целях ослабления скачков напряжения мы рекомендуем припаять к плюсовому и минусовому контактам каждого мотора керамический конденсатор на 100 нФ (как показано на схеме выше).

Кроме того, можно припаять движковый переключатель к красному проводу, идущему от батареек. Благодаря ему вы сможете включать/отключать питание, идущее к моторам и драйверу моторов.

Наконец, запитайте моторы при помощи четырех АА-батареек, подключив их к портам питания драйвера моторов. Так как наш робот должен быть портативным, ESP32 будет питаться от пауэрбанка. Прикрепите его к шасси, например, при помощи ленты-липучки.

Код

  1 /*********
  2   Руи Сантос
  3   Более подробно о проекте на: http://randomnerdtutorials.com  
  4 *********/
  5 
  6 // Загружаем библиотеку для WiFi:
  7 #include <WiFi.h>
  8 
  9 // В двух строчках ниже пишем SSID и пароль для своей WiFi-сети:
 10 const char* ssid     = "ESP32-Robot";
 11 const char* password = "123456789";
 12 
 13 // Создаем объект сервера и задаем ему порт «80»:
 14 WiFiServer server(80);
 15 
 16 // Переменная для хранения HTTP-запроса:
 17 String header;
 18 
 19 // Мотор 1:
 20 int motor1Pin1 = 27; 
 21 int motor1Pin2 = 26; 
 22 int enable1Pin = 14; 
 23 
 24 // Мотор 2:
 25 int motor2Pin1 = 33; 
 26 int motor2Pin2 = 25; 
 27 int enable2Pin = 32;
 28 
 29 // Переменные для свойств ШИМ:
 30 const int freq = 30000;
 31 const int pwmChannel = 0;
 32 const int resolution = 8;
 33 int dutyCycle = 0;
 34 
 35 // Переменные для расшифровки HTTP-запроса GET:
 36 String valueString = "0";
 37 int pos1 = 0;
 38 int pos2 = 0;
 39 
 40 void setup() {
 41   Serial.begin(115200);
 42   
 43   // Переключаем контакты моторов в режим «OUTPUT»:
 44   pinMode(motor1Pin1, OUTPUT);
 45   pinMode(motor1Pin2, OUTPUT);
 46   pinMode(motor2Pin1, OUTPUT);
 47   pinMode(motor2Pin2, OUTPUT);
 48 
 49   // Задаем настройки для ШИМ-канала:
 50   ledcSetup(pwmChannel, freq, resolution);
 51   
 52   // Подключаем ШИМ-канал 0 к контактам ENA и ENB,
 53   // т.е. к GPIO-контактам для управления скоростью моторов: 
 54   ledcAttachPin(enable1Pin, pwmChannel);
 55   ledcAttachPin(enable2Pin, pwmChannel); 
 56 
 57   // Генерируем ШИМ-сигнал для контактов ENA и ENB
 58   // с коэффициентом заполнения «0»:
 59   ledcWrite(pwmChannel, dutyCycle);
 60   
 61   // Подключаемся к WiFi-сети
 62   // при помощи заданных выше SSID и пароля: 
 63   Serial.print("Setting AP (Access Point)...");
 64            //  "Настраиваем точку доступа..."
 65   // Если вы хотите, чтобы ваша точка доступа была открытой,
 66   // удалите параметр «password» из метода ниже:
 67   WiFi.softAP(ssid, password);
 68   
 69   IPAddress IP = WiFi.softAPIP();
 70   Serial.print("AP IP address: ");  //  "IP-адрес точки доступа"
 71   Serial.println(IP);
 72 
 73   server.begin();
 74 }
 75 
 76 void loop(){
 77   WiFiClient client = server.available();  // Запускаем прослушку 
 78                                            // входящих клиентов.
 79 
 80   if (client) {                            // Если подключился 
 81                                            // новый клиент,
 82     Serial.println("New Client.");         // печатаем в монитор порта  
 83                                            // сообщение об этом.
 84     String currentLine = "";               // Создаем строку
 85                                            // для хранения данных,
 86                                            // пришедших от клиента.
 87     while (client.connected()) {           // Запускаем цикл while(), 
 88                                            // который будет работать,
 89                                            // пока клиент подключен.
 90       if (client.available()) {            // Если у клиента
 91                                            // есть байты, которые
 92                                            // можно прочесть,
 93         char c = client.read();            // считываем байт
 94         Serial.write(c);                   // и печатаем его 
 95                                            // в мониторе порта.
 96         header += c;
 97         if (c == '\n') {                   // Если полученный байт – 
 98                                            // это символ новой строки.
 99           // Если мы получили два символа новой строки подряд,
100           // то это значит, что текущая строка пуста.
101           // Это конец HTTP-запроса клиента, поэтому шлём ответ:
102           if (currentLine.length() == 0) {
103             // HTTP-заголовки всегда начинаются с кода ответа
104             // (например, «HTTP/1.1 200 OK») и данных о типе контента,
105             // чтобы клиент знал, что получает,
106             // а после этого пишем пустую строчку:
107             client.println("HTTP/1.1 200 OK");
108             client.println("Content-type:text/html");
109             client.println("Connection: close");
110                        //  "Соединение: отключено"
111             client.println();
112             
113             // Включаем и выключаем GPIO-контакты:
114             if (header.indexOf("GET /forward") >= 0) {
115               Serial.println("Forward");  //  "Вперед"
116               digitalWrite(motor1Pin1, LOW);
117               digitalWrite(motor1Pin2, HIGH); 
118               digitalWrite(motor2Pin1, LOW);
119               digitalWrite(motor2Pin2, HIGH);
120             }  else if (header.indexOf("GET /left") >= 0) {
121               Serial.println("Left");  //  "Влево"
122               digitalWrite(motor1Pin1, LOW); 
123               digitalWrite(motor1Pin2, LOW); 
124               digitalWrite(motor2Pin1, LOW);
125               digitalWrite(motor2Pin2, HIGH);
126             }  else if (header.indexOf("GET /stop") >= 0) {
127               Serial.println("Stop");  //  "Стоп"
128               digitalWrite(motor1Pin1, LOW); 
129               digitalWrite(motor1Pin2, LOW); 
130               digitalWrite(motor2Pin1, LOW);
131               digitalWrite(motor2Pin2, LOW);             
132             } else if (header.indexOf("GET /right") >= 0) {
133               Serial.println("Right");  //  "Вправо"
134               digitalWrite(motor1Pin1, LOW); 
135               digitalWrite(motor1Pin2, HIGH); 
136               digitalWrite(motor2Pin1, LOW);
137               digitalWrite(motor2Pin2, LOW);    
138             } else if (header.indexOf("GET /reverse") >= 0) {
139               Serial.println("Reverse");  //  "Назад"
140               digitalWrite(motor1Pin1, HIGH);
141               digitalWrite(motor1Pin2, LOW); 
142               digitalWrite(motor2Pin1, HIGH);
143               digitalWrite(motor2Pin2, LOW);          
144             }
145             // Показываем веб-страницу:
146             client.println("<!DOCTYPE HTML><html>");
147             client.println("<head><meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width, initial-scale=1\">");
148             client.println("<link rel=\"icon\" href=\"data:,\">");
149             // При помощи CSS задаем стиль кнопок. 
150             // Попробуйте поэкспериментировать 
151             // с атрибутами «background-color» и «font-size»,
152             // чтобы стилизовать кнопки согласно своим предпочтениям:
153             client.println("<style>html { font-family: Helvetica; display: inline-block; margin: 0px auto; text-align: center;}");
154             client.println(".button { -webkit-user-select: none; -moz-user-select: none; -ms-user-select: none; user-select: none; background-color: #4CAF50;");
155             client.println("border: none; color: white; padding: 12px 28px; text-decoration: none; font-size: 26px; margin: 1px; cursor: pointer;}");
156             client.println(".button2 {background-color: #555555;}</style></head>");
157             
158             // Веб-страница:        
159             client.println("<p><a href=\"/forward\"><button class=\"button\" onclick=\"moveForward()\">FORWARD</button></a></p>");
160             client.println("<div style=\"clear: both;\"><p><a href=\"/left\"><button class=\"button\" onclick=\"moveLeft()\">LEFT </button></a>");
161             client.println("<a href=\"/stop\"><button class=\"button button2\" onclick=\"stopRobot()\">STOP</button></a>");
162             client.println("<a href=\"/right\"><button class=\"button\" onclick=\"moveRight()\">RIGHT</button></a></p></div>");
163             client.println("<p><a href=\"/reverse\"><button class=\"button\" onclick=\"moveReverse()\">REVERSE</button></a></p>");        
164             client.println("<input type=\"range\" min=\"0\" max=\"100\" step=\"25\" id=\"motorSlider\" onchange=\"motorSpeed(this.value)\" value=\"" + valueString + "\"/>");
165             
166             client.println("<script> function motorSpeed(pos) { ");
167             client.println("var xhr = new XMLHttpRequest();"); 
168             client.println("xhr.open('GET', \"/?value=\" + pos + \"&\", true);"); 
169             client.println("xhr.send(); } </script>");
170            
171             client.println("</html>");
172             
173             // Пример запроса: «GET /?value=100& HTTP/1.1»;
174             // Он задает коэффициент заполнения ШИМ на 100%:
175             if(header.indexOf("GET /?value=")>=0) {
176               pos1 = header.indexOf('=');
177               pos2 = header.indexOf('&');
178               valueString = header.substring(pos1+1, pos2);
179               // Задаем скорость мотора:
180               if (valueString == "0") {
181                 ledcWrite(pwmChannel, 0);
182                 digitalWrite(motor1Pin1, LOW); 
183                 digitalWrite(motor1Pin2, LOW); 
184                 digitalWrite(motor2Pin1, LOW);
185                 digitalWrite(motor2Pin2, LOW);   
186               }
187               else { 
188                 dutyCycle = map(valueString.toInt(), 25, 100, 200, 255);
189                 ledcWrite(pwmChannel, dutyCycle);
190                 Serial.println(valueString);
191               } 
192             }         
193             // HTTP-ответ заканчивается еще одной пустой строкой:
194             client.println();
195             // Выходим из цикла while():
196             break;
197           } else {  // Если получили символ новой строки,
198                     // очищаем переменную «currentLine»
199             currentLine = "";
200           }
201         } else if (c != '\r') {  // Если получили что-либо,
202                                  // кроме символа возврата каретки,
203           currentLine += c;      // добавляем эти данные
204                                  // в конец переменной «currentLine»
205         }
206       }
207     }
208     // Очищаем переменную «header»:
209     header = "";
210     // Отключаем соединение:
211     client.stop();
212     Serial.println("Client disconnected.");  //  "Клиент отключился."
213     Serial.println("");
214   }
215 }

См.также

Внешние ссылки