Arduino Nano ESP32 - Carro

Uma das coisas mais legais para experimentar quando você está começando com o Arduino Nano ESP32 é fazer um carro robô. Neste guia, vamos aprender a usar o Arduino Nano ESP32 para construir um carro robô e controlá-lo com um controle remoto IR. Para controlar o carro robô pela Web (Wifi), veja o tutorial Arduino Nano ESP32 controla Carro pela Web.

Arduino Nano ESP32 IR remote control car

Hardware Necessário

1	×	Arduino Nano ESP32
1	×	Cabo USB Tipo-A para Tipo-C (para PC com USB-A)
1	×	Cabo USB Tipo-C para Tipo-C (para PC com USB-C)
1	×	2WD RC Car
1	×	Módulo Driver de Motor L9110S
1	×	Kit de Controle Remoto IR
1	×	Bateria CR2025 (para controle remoto IR)
1	×	1.5V AA Battery (for Arduino Nano ESP32 and Car)
1	×	Fios Jumper
1	×	Protoboard
1	×	(Recomendado) Placa de Expansão com Bornes de Parafuso para Arduino Nano
1	×	(Recomendado) Placa de Expansão Breakout para Arduino Nano
1	×	(Recomendado) Divisor de Alimentação para Arduino Nano ESP32

Or you can buy the following kits:

DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

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Sobre o Carro Robô

No contexto do Arduino Nano ESP32, o carro robô costuma ser chamado por nomes diferentes, como carro robô, carro RC, carro de controle remoto, carro inteligente ou carro DIY. Ele pode ser controlado à distância, sem fios. Você pode usar um controle remoto especial que usa luz infravermelha ou um aplicativo de celular via Bluetooth ou WiFi. O carro robô pode ir para a esquerda ou para a direita e também pode ir para frente ou para trás.

Um carro 2WD (Two-Wheel Drive, tração em duas rodas) para Arduino Nano ESP32 é um pequeno veículo robótico que você pode montar e controlar usando uma placa Arduino Nano ESP32. Ele normalmente é composto pelos seguintes componentes:

Chassi: a base ou estrutura do carro, onde todos os outros componentes são montados.
Rodas: as duas rodas que dão locomoção ao carro. Elas são presas a dois motores DC.
Motores: dois motores DC são usados para acionar as duas rodas.
Driver de Motor: a placa driver de motor é um componente essencial que faz a interface entre o Arduino Nano ESP32 e os motores. Ela recebe sinais do Arduino Nano ESP32 e fornece a energia e o controle necessários aos motores.
Placa Arduino Nano ESP32: o cérebro do carro. Ela lê as entradas dos sensores e os comandos do usuário e controla os motores de acordo.
Fonte de Energia: o carro 2WD precisa de uma fonte de energia, geralmente pilhas e um suporte de pilhas, para alimentar os motores e a placa Arduino Nano ESP32.
Receptor sem fio: um módulo infravermelho, Bluetooth ou WiFi para comunicação sem fio com um controle remoto ou celular.
Componentes Opcionais: dependendo da complexidade do seu projeto, você pode adicionar vários componentes opcionais, como sensores (por exemplo, sensores ultrassônicos para evitar obstáculos, sensores seguidores de linha) e mais.

Neste tutorial, para deixar as coisas simples, vamos usar:

Kit de carro 2WD (incluindo chassi, rodas, motores, suporte de pilhas)
Driver de Motor L9110S
Kit infravermelho IR (incluindo controle IR e receptor IR)

Veja a lista de hardware no topo desta página.

Como Funciona

O Arduino Nano ESP32 se conecta aos motores DC do carro robô através do módulo driver de motor L9110S.
O Arduino Nano ESP32 se conecta a um receptor IR.
A bateria alimenta o ESP32, os motores DC, o driver de motor e o receptor IR.
Os usuários pressionam as teclas UP/DOWN/LEFT/RIGHT/OK no controle remoto IR.
O Arduino Nano ESP32 recebe os comandos UP/DOWN/LEFT/RIGHT/OK através do receptor IR.
O Arduino Nano ESP32 controla o carro para se mover para FRENTE/TRÁS/ESQUERDA/DIREITA/PARAR controlando o motor DC através do driver de motor.

Diagrama de Ligação

The wiring diagram between Arduino Nano ESP32 and 2WD car

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

O módulo L9110S alimenta os motores diretamente pelos pinos VCC e GND e não tem um regulador de 5V embutido. Isso significa que você pode alimentar tudo com uma única fonte de energia — quatro pilhas AA de 1,5V (totalizando 6V). Veja como podemos fazer isso:

Conecte a bateria de 6V aos pinos VCC e GND do módulo L9110S para alimentar os motores.
Conecte a mesma bateria de 6V aos pinos Vin e GND da placa Arduino Nano ESP32 para alimentar o Arduino Nano ESP32 (o receptor IR é alimentado pelo pino 5V do Arduino Nano ESP32).
Certifique-se de que o módulo L9110S, a placa Arduino Nano ESP32 e o receptor IR compartilhem um GND comum.

Diferente do L298N, o L9110S não tem jumpers de habilitação ENA/ENB nem terminal de parafuso de 12V, então a ligação é mais simples.

Código Arduino Nano ESP32

/* * Este código de Arduino Nano ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino Nano ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-car */ #include <DIYables_IRcontroller.h> // IR Remote Controller library #define IR_RECEIVER_PIN D11 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to IR receiver #define MOTOR_A_IA_PIN D5 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to the A-IA pin of the L9110S (Motor A) #define MOTOR_A_IB_PIN D6 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to the A-IB pin of the L9110S (Motor A) #define MOTOR_B_IA_PIN D9 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to the B-IA pin of the L9110S (Motor B) #define MOTOR_B_IB_PIN D10 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to the B-IB pin of the L9110S (Motor B) DIYables_IRcontroller_17 irController(IR_RECEIVER_PIN, 200); // debounce time is 200ms void setup() { Serial.begin(9600); irController.begin(); pinMode(MOTOR_A_IA_PIN, OUTPUT); pinMode(MOTOR_A_IB_PIN, OUTPUT); pinMode(MOTOR_B_IA_PIN, OUTPUT); pinMode(MOTOR_B_IB_PIN, OUTPUT); } void loop() { Key17 key = irController.getKey(); if (key != Key17::NONE) { switch (key) { case Key17::KEY_UP: Serial.println("CAR - MOVING FORWARD"); CAR_moveForward(); break; case Key17::KEY_DOWN: Serial.println("CAR - MOVING BACKWARD"); CAR_moveBackward(); break; case Key17::KEY_LEFT: Serial.println("CAR - TURNING LEFT"); CAR_turnLeft(); break; case Key17::KEY_RIGHT: Serial.println("CAR - TURNING RIGHT"); CAR_turnRight(); break; case Key17::KEY_OK: Serial.println("CAR - STOP"); CAR_stop(); break; default: Serial.println("WARNING: unused key:"); break; } } } void CAR_moveForward() { digitalWrite(MOTOR_A_IA_PIN, HIGH); digitalWrite(MOTOR_A_IB_PIN, LOW); digitalWrite(MOTOR_B_IA_PIN, HIGH); digitalWrite(MOTOR_B_IB_PIN, LOW); } void CAR_moveBackward() { digitalWrite(MOTOR_A_IA_PIN, LOW); digitalWrite(MOTOR_A_IB_PIN, HIGH); digitalWrite(MOTOR_B_IA_PIN, LOW); digitalWrite(MOTOR_B_IB_PIN, HIGH); } void CAR_turnLeft() { digitalWrite(MOTOR_A_IA_PIN, HIGH); digitalWrite(MOTOR_A_IB_PIN, LOW); digitalWrite(MOTOR_B_IA_PIN, LOW); digitalWrite(MOTOR_B_IB_PIN, LOW); } void CAR_turnRight() { digitalWrite(MOTOR_A_IA_PIN, LOW); digitalWrite(MOTOR_A_IB_PIN, LOW); digitalWrite(MOTOR_B_IA_PIN, HIGH); digitalWrite(MOTOR_B_IB_PIN, LOW); } void CAR_stop() { digitalWrite(MOTOR_A_IA_PIN, LOW); digitalWrite(MOTOR_A_IB_PIN, LOW); digitalWrite(MOTOR_B_IA_PIN, LOW); digitalWrite(MOTOR_B_IB_PIN, LOW); }

Passos Rápidos

Se esta é a primeira vez que você usa o Arduino Nano ESP32, veja como configurar o ambiente para o Arduino Nano ESP32 no Arduino IDE.
Instale a biblioteca DIYables_IRcontroller no Arduino IDE seguindo esta instrução
Faça a ligação como mostra o diagrama acima.
Desconecte o fio do Vin do ESP32 porque vamos alimentar o Arduino Nano ESP32 pelo cabo USB ao fazer o upload do código.
Vire o carro de cabeça para baixo para que as rodas fiquem em cima.
Conecte a placa Arduino Nano ESP32 ao seu PC por um cabo USB
Abra o Arduino IDE no seu PC.
Selecione a placa Arduino Nano ESP32 correta (por exemplo, Arduino Nano ESP32 e a porta COM.
Copie o código fornecido e abra no Arduino IDE.
Clique no botão Upload no Arduino IDE para transferir o código para o Arduino Nano ESP32.
Use o controle remoto IR para fazer o carro andar para frente, para trás, para a esquerda, para a direita ou parar.
Verifique se as rodas se movem corretamente de acordo com seus comandos.
Se as rodas se moverem no sentido errado, troque os fios do motor DC no módulo L9110S.
Você também pode ver os resultados no Serial Monitor no Arduino IDE.

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'Arduino Nano ESP32' on 'COM15')

New Line

9600 baud

CAR - MOVING FORWARD CAR - MOVING BACKWARD CAR - TURNING LEFT CAR - TURNING RIGHT CAR - STOP

Ln 11, Col 1

Arduino Nano ESP32 on COM15

Se tudo estiver indo bem, desconecte o cabo USB do ESP32 e depois conecte o fio de volta ao pino Vin 5V. Isso vai alimentar o Arduino Nano ESP32 pela bateria.
Vire o carro de volta à posição normal, com as rodas no chão.
Divirta-se controlando o carro!

Explicação do Código

Leia a explicação linha por linha nas linhas de comentário do código!

Você pode aprender mais sobre o código vendo os tutoriais a seguir:

Tutorial Arduino Nano ESP32 - Controle Remoto Infravermelho
Tutorial Arduino Nano ESP32 - Motor DC

Você pode estender este projeto:

Adicionando sensores de desvio de obstáculos para parar o carro imediatamente se um obstáculo for detectado.
Adicionando uma função para controlar a velocidade do carro (veja o tutorial Arduino Nano ESP32 - Motor DC). O código fornecido controla o carro em velocidade máxima.

Vídeo

Tutoriais Relacionados

Arduino Nano ESP32 - Controls Car via Web

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