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

Поддержать проект

Содержание

AT-команды

Модули

Прошивки

Примеры

Проекты

Типовые проблемы

Библиотеки

Перевод: Максим Кузьмин (Cubewriter)

Перевел 34008 статей для сайта.

Контакты:

• Skype: cubewriter
• E-mail: cubewriter@gmail.com
• Максим Кузьмин на freelance.ru

Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.

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.

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».

И используя пароль «123456789» подключитесь к ней.

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:

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

• Плата ESP32 – 1 шт.
• Набор для шасси (можно сделать своими руками + два DC-мотора) – 1 шт.
• Драйвер моторов L298N – 1 шт.
• Пауэрбанк (портативный зарядник) – 1 шт.
• AA-батарейки (1.5 вольт) – 4 шт.
• Керамические конденсаторы на 100 нФ – 2 шт.
• Движковый переключатель типа SPDT (один полюс, два направления) – 1 шт.
• Провода-перемычки ;
• Контактная или печатная макетная плата – 1 шт.
• Лента-липучка («репейник») – 1 шт.

Схема

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.

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. }