【ARDUINO】通过ESP8266控制电机【待测试】

需求

通过Wi-Fi控制Arduino驱动的3V直流电机。这个方案使用外部6V或9V电源，ESP8266作为Wi-Fi模块，Arduino作为主控制器，L298N作为电机驱动器。

手机/电脑 (Wi-Fi客户端)
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| (Wi-Fi)
|
ESP8266 (Wi-Fi模块, AT指令模式)
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| (串口通信)
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Arduino Uno (主控制器)
|
| (数字引脚控制)
|
L298N (电机驱动模块)
|
| (电力输出)
|
3V直流电机

所需材料

  1. Arduino Uno
  2. ESP8266模块 (如ESP-01)
  3. L298N电机驱动模块
  4. 3V直流电机
  5. 外部电源：
    • 6V或9V电池/电源适配器 (用于L298N电机驱动)
    • 3.3V稳压模块 (如AMS1117-3.3V，用于ESP8266)
  6. 面包板和跳线
  7. 10kΩ电阻 (2个，用于ESP8266的GPIO0和RST引脚上拉)

连接步骤

1. 电源连接

组件连接方式
外部6V/9V电源正极 → L298N的VM引脚
负极 → L298N的GND和Arduino的GND
Arduino 5V→ L298N的VCC引脚 (逻辑供电)
AMS1117-3.3V模块输入 → 外部电源正极 (通过适当电阻分压或使用Arduino 5V)
输出 → ESP8266的VCC引脚
GND → 共同GND

2. ESP8266与Arduino连接

ESP8266引脚连接至Arduino引脚备注
VCCAMS1117-3.3V输出必须使用外部3.3V供电
GNDArduino GND共同接地
TX引脚10 (软件串口RX)ESP发送，Arduino接收
RX引脚11 (软件串口TX)Arduino发送，ESP接收
CH_PD (EN)通过10k电阻接3.3V使能引脚，接高电平
GPIO0悬空悬空为正常工作模式
RST通过10k电阻接3.3V复位引脚，上拉

3. L298N与Arduino连接

L298N引脚连接至Arduino引脚备注
IN1引脚5控制电机方向
IN2引脚6控制电机方向
ENA引脚9 (PWM)控制电机速度
OUT1, OUT23V直流电机两端电机连接

4. L298N电源连接

L298N引脚连接方式
VM外部6V/9V电源正极
GND外部电源负极和Arduino GND
VCCArduino 5V引脚

Arduino代码

#include <SoftwareSerial.h>// 定义软件串口引脚 (RX, TX)
SoftwareSerial esp8266(10, 11); // Arduino RX, Arduino TX// L298N控制引脚
const int IN1 = 5;
const int IN2 = 6;
const int ENA = 9;// Wi-Fi设置
const char* SSID = "Your_WiFi_SSID";     // 替换为您的Wi-Fi名称
const char* PASSWORD = "Your_WiFi_Password"; // 替换为您的Wi-Fi密码// 电机速度设置 (根据电源电压调整)
// 对于3V电机，使用6V电源时PWM值约为128，使用9V电源时PWM值约为85
const int MOTOR_SPEED = 128; // 0-255范围内调整// 全局变量
String wifiCommand = "";
bool isConnected = false;void setup() {// 初始化串口Serial.begin(115200);esp8266.begin(115200);// 设置L298N控制引脚pinMode(IN1, OUTPUT);pinMode(IN2, OUTPUT);pinMode(ENA, OUTPUT);// 初始状态：电机停止digitalWrite(IN1, LOW);digitalWrite(IN2, LOW);analogWrite(ENA, 0);delay(2000); // 等待系统稳定Serial.println("Initializing ESP8266...");// 初始化ESP8266setupESP8266();
}void loop() {// 检查ESP8266是否有数据可用if (esp8266.available()) {char c = esp8266.read();Serial.write(c); // 将数据转发到串口监视器// 构建完整的命令字符串if (c == '\n') {processCommand(wifiCommand);wifiCommand = ""; // 清空命令字符串} else {wifiCommand += c;}}// 检查串口监视器是否有输入（用于调试）if (Serial.available()) {String command = Serial.readStringUntil('\n');processCommand(command);}
}void setupESP8266() {// 发送AT指令设置ESP8266sendATCommand("AT", "OK", 2000);sendATCommand("AT+CWMODE=1", "OK", 2000); // 设置为STA模式sendATCommand("AT+CIPMUX=1", "OK", 2000); // 允许多连接// 连接到Wi-FiString connectCmd = "AT+CWJAP=\"";connectCmd += SSID;connectCmd += "\",\"";connectCmd += PASSWORD;connectCmd += "\"";if (sendATCommand(connectCmd, "GOT IP", 10000)) {Serial.println("Wi-Fi connected!");isConnected = true;// 获取IP地址sendATCommand("AT+CIFSR", "OK", 2000);// 启动TCP服务器 on port 8888if (sendATCommand("AT+CIPSERVER=1,8888", "OK", 2000)) {Serial.println("TCP server started on port 8888");Serial.println("Ready to receive commands...");}} else {Serial.println("Failed to connect to Wi-Fi");}
}bool sendATCommand(String command, String expectedResponse, int timeout) {esp8266.println(command);Serial.println("Sent: " + command);long int startTime = millis();String response = "";while (millis() - startTime < timeout) {while (esp8266.available()) {char c = esp8266.read();response += c;}if (response.indexOf(expectedResponse) != -1) {Serial.println("Response: " + response);return true;}}Serial.println("Timeout. Response: " + response);return false;
}void processCommand(String command) {command.trim(); // 移除首尾空白字符if (command.length() == 0) return;Serial.println("Processing command: " + command);// 处理电机控制命令if (command == "F") {// 正转digitalWrite(IN1, HIGH);digitalWrite(IN2, LOW);analogWrite(ENA, MOTOR_SPEED);Serial.println("Motor: FORWARD");} else if (command == "B") {// 反转digitalWrite(IN1, LOW);digitalWrite(IN2, HIGH);analogWrite(ENA, MOTOR_SPEED);Serial.println("Motor: BACKWARD");} else if (command == "S") {// 停止digitalWrite(IN1, LOW);digitalWrite(IN2, LOW);analogWrite(ENA, 0);Serial.println("Motor: STOP");}else if (command == "STATUS") {// 返回状态信息String status = "Wi-Fi: ";status += (isConnected ? "Connected" : "Disconnected");status += ", Motor: ";if (digitalRead(IN1) == HIGH && digitalRead(IN2) == LOW) {status += "FORWARD";} else if (digitalRead(IN1) == LOW && digitalRead(IN2) == HIGH) {status += "BACKWARD";} else {status += "STOPPED";}Serial.println(status);if (isConnected) {esp8266.println("AT+CIPSEND=0," + String(status.length()));delay(100);esp8266.println(status);}}else {Serial.println("Unknown command: " + command);}
}

使用步骤

  1. 硬件连接：按照上述连接图正确连接所有组件

  2. 代码修改：

    • 将代码中的Your_WiFi_SSID和Your_WiFi_Password替换为您的实际Wi-Fi信息
    • 根据您的电源电压调整MOTOR_SPEED值：
      • 6V电源：约128 (50%占空比)
      • 9V电源：约85 (33%占空比)

  3. 上传代码：

    • 将代码上传到Arduino Uno
    • 上传时确保断开ESP8266的RX/TX连接，上传完成后再接回

  4. 测试：

    • 打开串口监视器(115200波特率)
    • 观察ESP8266初始化过程，记录显示的IP地址
    • 使用网络调试工具(如TCP客户端)连接到该IP地址的8888端口
    • 发送以下命令控制电机：
      • F - 正转
      • B - 反转
      • S - 停止
      • STATUS - 获取当前状态

安全注意事项

  1. 电源隔离：确保电机电源与逻辑电源适当隔离，避免电流回灌
  2. 散热：L298N在驱动电机时可能会发热，确保有适当的散热措施
  3. 电压匹配：使用PWM控制电机速度，确保平均电压不超过3V以保护电机
  4. 电流保护：考虑在电机回路中添加保险丝或电流传感器，防止过流损坏

这个方案提供了一个完整的Wi-Fi控制电机系统，您可以通过手机或电脑远程控制电机的转动方向和速度。

esp8266启动http服务

```cpp
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266WebServer.h>// WiFi 配置
const char* ssid = "你的WiFi名称";
const char* password = "你的WiFi密码";// 创建 HTTP 服务器，监听端口 80
ESP8266WebServer server(80);// 根路径处理函数
void handleRoot() {// 返回 HTML 响应server.send(200, "text/html", "<h1>ESP8266 HTTP 服务器</h1><p>欢迎访问 ESP8266 搭建的网页！</p>");
}// 自定义路径处理函数（例如 /data）
void handleData() {// 返回 JSON 数据String json = "{\"status\":\"ok\", \"message\":\"这是来自 ESP8266 的数据\"}";server.send(200, "application/json", json);
}// 404 页面处理函数
void handleNotFound() {server.send(404, "text/plain", "页面未找到");
}void setup() {Serial.begin(115200);// 连接 WiFiWiFi.begin(ssid, password);Serial.print("连接 WiFi...");while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {delay(500);Serial.print(".");}Serial.println("");Serial.println("WiFi 连接成功");Serial.println("IP 地址: " + WiFi.localIP().toString());// 注册路径处理函数server.on("/", handleRoot);          // 根路径server.on("/data", handleData);      // 自定义数据路径server.onNotFound(handleNotFound);   // 未匹配路径// 启动 HTTP 服务器server.begin();Serial.println("HTTP 服务器已启动");
}void loop() {// 处理客户端请求（必须在 loop 中调用）server.handleClient();
}

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