瑞萨MCU杯第八届立创电子设计开源大赛正式落幕，最终获奖项目正式出炉！本文介绍的是：本届大赛三等奖项目《ESP32-C3蓝牙小车）》。

本文作者：瑞萨MCU杯第八届立创电子设计开源大赛选手@PY学习笔记，禁止商用，未经许可禁止转载。

1、项目功能介绍

目前网络上智能小车方案非常多，大多采用的是主控芯片ESP32，电机驱动L298N，单路电源供电等方案，成本较高、体积较大、稳定性较差。

本项目基于合宙的ESP32-C3开发板、DRV8833、麦克纳姆轮、锂电池等元件，采用两路电源供电，避免小车四轮启动时，ESP32-C3开发板电流不足重启；主板尽可能采用较少的贴片电子元器件，方便焊接、组装；整套成本不足50元，具有成本低、体积小、稳定性高等特点，适合中小学生学习、二次开发。

 

2、硬件部分

本项目的硬件采用低成本方便，锂电池使用小米电动牙刷拆下来的小电池，整套小车成本不超过50元。

1、主控芯片：采用合宙ESP32-C3开发板，价格12.9元。支持以下功能：

——1路SPI FLASH，板载4MB，支持最高 16MB

——2路UART接口，UART0~UART1,其中下载口为UART0

——5 路 12 比特 ADC，最高采样率 100KSPS

——1路低速SPI接口，支持主模式

——1路IIC控制器

——4路PWM接口,可使用任意GPIO

——GPIO外部管脚15路，可复用

——2路贴片LED指示灯

——1路复位按键+1路BOOT按键

——1路USB转TTL下载调试口

——2.4G PCB板载天线

 

2、电机驱动：两块国产小体积DRV8833电机驱动模块，价格1.8元/块。每个模块可驱动2个直流减速电机。

 

3、电源方案：采用两路电源方案，一路为ESP32-C3供电，一路为电机供电，避免互相干扰。ESP32-C3的供电采用一个3.7V锂电池通过LDO（HT7333-A）降压稳压到3.3V供电。电机供电采用一个3.7V锂电池通过DRV8833直接供电。如果要让小车的速度更快，可以考虑采用2个3.7V锂电池供电，7.4V的电压能让小车速度更快。

 

4、设计的主板

主板尽可能采用较少的贴片电子元器件，成本详见BOM表。ESP32-C3、DRV8833等模块采用2.54排针固定，电池、电机采用XH2.54插件连接，方便焊接、组装，以及元件重复利用。

主板原理图如下：

初学PCB设计，画得丑了点。

 

PCB图

 

效果图

 

实物图：

 

焊接图

PCB板只有HT7333-A和3个贴片电容比较难，其他都简单。

 

 5、电机和麦克纳姆轮

某宝上买的成套材料，25元。结果发过来2个电机是坏的，重新买的2个颜色和速度还和前面的不一样，导致小车横向行走有点弯。

 

6、遥控器

手机APP，节省成本。

 

7、成果图

组装好的成品

背面

小车加上舵机和超声波模块：

 

 

3、软件部分

合宙ESP32-C3支持Lua、MicroPython、乐鑫IDF等开发方式，本项目采用MicroPython开发。

1、手机蓝牙APP

蓝牙区分为经典蓝牙（Classic Bluetooth）和低功耗蓝牙（BLE），低功耗蓝牙一般为蓝牙4.0及以上的。合宙ESP32-C3配备的蓝牙5.0属于BLE，不向下兼容经典蓝牙。所以要通过手机蓝牙APP遥控ESP32-C3小车，则需要支持BLE的APP，我测试了好多APP才找到这个可用的。（iOS请自搜）

Bluefruit Connect：https://cnas.lanzoum.com/ivoGu0pre7xc，密码:4phz

注：文件为Android/HarmonyOS版，IOS版请自行搜索。这个APP有提供四向按键，且按下按键和放开均有发送消息。

 

2、蓝牙遥控原理

要通过手机蓝牙APP控制ESP32-C3小车，原理分三步：

① 实现蓝牙广播和连接。

② 手机蓝牙APP按下按键，通过蓝牙向ESP32-C3发送数据，需要测出每个按键发送的数据。

③ 蓝牙发送的数据被存入到BLE_MSG全局变量中，根据BLE_MSG决定小车行动（前后左右停止）。

 

3、测试轮子转向

小车每个轮子由两个引脚控制，通过引脚的高低电平控制轮子转动的方向。编写代码前，需要先测试，出每个轮子的转向。测试代码如下：

from machine import Pin

from time import sleep_ms

 

# 定义GPIO引脚，L表示左，R表示右，fw表示前轮，bw表示后轮，1表示向前，0表示向后

Lfw1 = Pin(10,Pin.OUT)     # GPIO10引脚，左前轮电机向前

Lfw0 = Pin(7,Pin.OUT)      # GPIO7引脚，左前轮电机向后

Rfw1 = Pin(19,Pin.OUT)     # GPIO19引脚，右前轮电机向前

Rfw0 = Pin(8,Pin.OUT)      # GPIO8引脚，右前轮电机向后

Lbw1 = Pin(3,Pin.OUT)      # GPIO3引脚，左后轮电机向前

Lbw0 = Pin(2,Pin.OUT)      # GPIO2引脚，左后轮电机向后

Rbw1 = Pin(6,Pin.OUT)      # GPIO6引脚，右后轮电机向前

Rbw0 = Pin(18,Pin.OUT)     # GPIO18引脚，右后轮电机向后

 

Lfw1.value(1)

Lfw0.value(0)

Rfw1.value(1)

Rfw0.value(0)

Lbw1.value(1) 

Lbw0.value(0)

Rbw1.value(1)

Rbw0.value(0)

 

4、完整代码

详见我们的微X公众号文章：基于MicroPython的蓝牙遥控小车2.0来了！

 

 

4、BOM清单

 

 

5、大赛LOGO验证