如何制作Wi-Fi控制的四轮机器人

步骤1：组件列表

Wemos D1 Mini ［数量– 1］

L293d电机驱动器IC ［数量– 2］

PCF8574端口扩展器IC ［数量– 1］

12V锂离子电池［数量– 1］

Wi-Fi控制的机器人PCB ［数量– 1］

4WD机器人智能汽车底盘套件［数量– 1］

步骤2：项目的大脑-ESP8266开发板（Wemos D1 Mini）

Wemos D1 Mini 是基于ESP-8266芯片的具有4MB闪存的微型Wi-Fi开发板。

具有11个数字输入/输出引脚，所有引脚均支持中断/pwm/I2C/单线（D0除外）

具有1个模拟输入（最大3.2V输入）

具有Micro USB连接用于编程以及电源

该板基于ESP8266，因此与Arduino IDE兼容，因此可以使用Arduino进行编程，也可以使用Lua编译器进行编程。它还支持串行和OTA编程。

我们将使用Arduino IDE对Wemos D1 Mini进行编程。要使用Arduino IDE对该板进行编程，需要满足以下要求。

要求：-

CH340G驱动程序

从以下位置安装最新的Arduino IDE： Arduino网站。

用于编程的微型USB电缆

在安装驱动程序和arduino软件之后，您需要在Arduino IDE内安装“ ESP8266 WiFi芯片的Arduino核心”，以便我们可以在Arduino环境中对ESP8266芯片进行编程。此ESP8266 Arduino核心可让您使用熟悉的Arduino函数和库编写草图，并直接在ESP8266上运行它们，而无需外部微控制器。

ESP8266 Arduino核心随附的库可使用TCP和UDP通过WiFi进行通信， HTTP，mDNS，SSDP和DNS服务器，进行OTA更新，在闪存中使用文件系统，与SD卡，伺服器，SPI和I2C外设配合使用。

下载以下文档以获取帮助关于如何安装Esp8266 arduino内核。

步骤3：电机驱动器-L293d

电动机驱动器是一种用于电动机的IC，可让您同时控制两个电动机的工作速度和方向。

L293d设计用于可以在5 V至36 V的电压范围内提供双向驱动电流。L293D可以同时驱动2个直流电动机。

L293D是16引脚电动机驱动器IC。每个电机有4个INPUT引脚，4个OUTPUT引脚和2个ENABLE引脚。

L293D特性：

每通道600mA输出电流能力

各个通道的时钟和逆时针方向控制。

L293d的引脚说明：

引脚1：当Enable1为高电平时，IC的左侧部分将工作，即，与引脚3和引脚6连接的电动机将旋转。

引脚2：输入1，当此引脚为高电平时，电流将流经输出1。

引脚3：输出1，该引脚与电动机的一个端子连接。

引脚4/5：GND引脚

引脚6：输出2，该引脚与电动机的一个端子连接。

引脚7：输入2，当此引脚为高电平时，电流将流经输出2。

引脚8：VCC2，该引脚用于为来自所连接电机的电源供电最大5V至36V取决于连接的电动机。

引脚9：当启用2为高电平时，IC的右侧部分将工作，即与引脚11和引脚14连接的电动机将旋转。

引脚10：输入4，当此引脚为高电平时，电流将流经输出4。

引脚11：输出4，该引脚与电机的一个端子连接。

引脚12/13：GND引脚

引脚14：输出3，该引脚与电动机的一个端子连接。

引脚15：输入3，当此引脚为高电平时，电流将流经输出3。

引脚16：VCC1，用于为IC逻辑供电，即5V。

因此，您会看到需要3个数字引脚来控制每个电动机（一个引脚用于速度控制，两个引脚用于方向控制）。如果一个L293d控制两个直流电动机，那么我们将需要两个L293d IC来控制四个直流电动机。我们将在该项目中使用塑料BO电机。因此，您会看到我们需要12个数字引脚来同时通过速度和方向控制来独立控制所有四个DC电动机。

但是如果您看到Wemos D1 mini只有11个数字I/O引脚和1个模拟I/O引脚销。为了解决这个问题，我们将四个启用引脚（第一个L293d的两个启用引脚和其他L293d的两个启用引脚）直接连接到Wemos Digital引脚，而所有八个输入引脚（第一个L293d的四个引脚和其他L293d的四个）直接连接到Wemos Digital引脚。

步骤4：PCF8574-一个I/O端口扩展器

Wemos D1 Mini（例如ESP8266）缺少输入/输出引脚。我们可以使用I/O扩展器IC（例如PCF8574，这是一个8位I/O扩展器）来增加数字输入/输出引脚。

使用PCF8574A I/O扩展器的优点之一是它使用I2C总线仅需要两条数据线，它们是时钟（SCK）和数据（SDA）。因此，使用这两条线，您可以控制同一芯片的最多八个引脚。通过更改每个PCF8574的三个地址引脚，我们可以控制总共64个引脚。

用于两线双向总线（I2C）的8位输入/输出（I/O）扩展器设计用于2.5 V至6V VCC操作。 PCF8574器件通过I2C接口［串行时钟（SCL），串行数据（SDA）］为大多数微控制器系列提供通用的远程I/O扩展。

该器件具有8位功能准双向I/O端口（P0–P7），包括具有大电流驱动能力的锁存输出，可直接驱动LED。每个准双向I/O都可以用作输入或输出，而无需使用数据方向控制信号。上电时，I/O较高。

有关下面的PCF8574与两个L293d IC的连接图，请参见下面的“ PCF8574_With_L293d” pdf文件。

步骤5 ：原理图

我已使用Kicad进行PCB设计。

下载以下原理图pdf来设计自己的PCB或在点PCB板上实现。

步骤6：代码

连接到以下Wi-Fi接入点：-

//用户定义的网络凭据

const char * ssid =“ WiFi_Robot”;

const char * password =“ Automate @ 111”;

连接到上述访问点后，请在网络浏览器中转到以下链接：-

http ：//192.168.4.1

您将收到以下消息：-

“您好，来自机器人！”

http://192.168.4.1/fw

这将导致机器人向前移动

http://192.168.4.1/bk

这将导致机器人向后移动

http://192.168.4.1/lt

这将导致机器人向左移动

http://192.168.4.1/rt

这将导致机器人向右移动

http://192.168.4.1/st

这将导致机器人停止