#第十届立创电赛#一车多玩：开源模块化小车 - 立创电子设计大赛

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第十届立创电子设计开源大赛

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GPL 3.0

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<div class="document"> 注：* 为必填项 请在报名阶段填写 ↓ <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 1、项目功能介绍</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 我们曾开发过多种功能的小车，如蓝牙遥控小车、ESPNOW遥控小车、声控小车和摄像小车等。然而，这些小车都是独立设计的，每次尝试新功能时都需要重新制作，不仅耗时耗力，还降低了灵活性。 为此，我们决定打造一款模块化遥控小车，通过可替换的硬件和软件设计，实现摄像遥控、ESPNOW遥控、语音控制等多种模式的自由切换，让开发更高效，玩法更丰富！ 为了方便切换不同开发板，或者实现更多功能，我将其设计为更灵活、模块化的两层结构。底层是小车的底板，主要负责电机驱动；顶层则是开发板主体，可以切换不同开发板，以实现不同的功能，例如摄像头等。两层之间通过4个通道连接，从而实现模块化的效果。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*2、项目属性</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 原创，初始版本曾发布于个人公众号 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 3、开源协议</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> GPL3.0 请在竞赛阶段填写 ↓ <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*4、硬件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 为了方便切换不同开发板，或者实现更多功能，我将其设计为<code>更灵活</code>、<code>模块化</code>的两层结构。底层是小车的底板，主要负责电机驱动；顶层则是开发板主体，可以切换不同开发板，以实现不同的功能，例如摄像头等。两层之间通过4个通道连接，从而实现模块化的效果。 <h5 class="md-end-block md-heading md-focus">1.底板</h5> 小车底板主要包含电机驱动模块、电机供电、MCU供电、4个连接通道、电机、电池等。设计比较简洁，专注于提供稳定的动力支持和模块化连接功能。PCB原理图如下： <img src="//image.lceda.cn/pullimage/tQAfD2wNdYLYVpZxYb9eFvwvV5dGksFzxgWy6Iqj.jpeg" alt="" width="600" height="302"> 小车底板通过4个2P排针与顶层开发板连接，这些排针分别位于4个轮子附近，起到平衡作用。4个2P排针的功能分配如下： <ul> <li class="md-end-block md-p">2组电机控制输入信号</li> <li class="md-end-block md-p">1组MCU电源供电，包含BAT和GND各一个</li> <li class="md-end-block md-p">1组其他引脚，包括1个3.3V和1个引脚（可用于车灯、舵机等功能扩展）</li> </ul> PCB图如下： <img src="//image.lceda.cn/pullimage/aqnpMPp4ErvDArab1WakV7m19iQbtWaM6HmQPfep.jpeg" alt="" width="400" height="536"> 为了控制小车的整体尺寸，我们将两颗电池都放在车底，并将电机直接焊接在底板上，以减少空间占用。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/XftbnSd5CjoSihKWlgqr3TqtyCNP2uN52lR3rZkS.jpeg" alt="" width="600" height="552"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/SYhMgFEBVBkEWeVPYBaiQj75gVh0g7r4RHFvltXA.jpeg" alt="" width="600" height="634"> 小车配备4个N20电机、43mm橡胶轮以及4个N20电机固定支架，能够有效控制小车的整体尺寸，同时确保其具备良好的抓地力和稳定性。 <h5 class="md-end-block md-heading md-focus">2.控制板1——XIAO ESP32S3 SENSE摄像模块</h5> 小车控制板主要包含以下组件： <ul> <li class="md-end-block md-p">XIAO ESP32S3 SENSE开发板</li> <li class="md-end-block md-p">OLED屏幕</li> <li class="md-end-block md-p">4个连接通道</li> </ul> 这些组件大部分通过排针连接，设计简洁，便于焊接。PCB原理图如下： <img src="//image.lceda.cn/pullimage/O114raIiehHPhvc5kBeT44hPR3HbIReYn4HDoKjK.jpeg" alt="" width="600" height="428"> PCB布局图如下： <img src="//image.lceda.cn/pullimage/yNxOmUkQ973kpWSAIjWNyo5ghEDzPWfO1FISr1IR.jpeg" alt="" width="400" height="524"> 由于DRV8833电机驱动模块也是采用排针连接，其高度与小车顶层相同，所以小车顶层设计了一个与之匹配的缺口。 组装完成的小车成品如下图所示：<img src="//image.lceda.cn/pullimage/zYHC0yVSi0oUkC2x3fvhHynXmC60aPHRVF8ccR04.jpeg" alt="" width="600" height="496"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/3anGbS4mNHupKn8KOYaXroU8nKQnl0BF7ILnDTqx.jpeg" alt="" width="600" height="581"> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*5、软件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <h5 class="md-end-block md-heading md-focus">1.遥控小程序</h5> 仍然使用之前开发的微信小程序来控制蓝牙小车的行动。具体详见《<a href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzkzNDQzMTc0OA==&mid=2247485418&idx=1&sn=214eb40df025bd2bd58d532f123a0726&scene=21#wechat_redirect" target="_blank">遥控BLE蓝牙小车的微信小程序</a>》。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/3KMgsMHHPjofqeDVbeBSDFabEhR2O358XhNnjxBX.jpeg" alt="" width="344" height="344">在小程序中，UUID选择常规模组。 <h5 class="md-end-block md-heading">2、摄像遥控小车</h5> 参考之前的项目《<a href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzkzNDQzMTc0OA==&mid=2247485237&idx=1&sn=4248b56c28bf31888a877707498c7851&scene=21#wechat_redirect" target="_blank">不到100元手搓一个摄像遥控小车（二）</a>》。但请注意，我们使用了新的摄像头驱动<code>micropython-camera-API</code>，摄像头的驱动需参考《<a href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzkzNDQzMTc0OA==&mid=2247485942&idx=1&sn=f8c5f09322fa57d8375836e51d07d4f3&scene=21#wechat_redirect" target="_blank">XIAO ESP32S3 Sense开发板打造网络摄像头</a>》进行修改。代码贴不出来，详见附件 PS：由于同时用到了WIFI、BLE，对锂电池的质量要求比较高，质量差的锂电池可能启动不了。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*6、BOM清单</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 注：项目涉及的BOM清单。在<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> 生成/上传设计文件后，BOM将自动生成至项目详情；建议包括型号、品牌、名称、封装、采购渠道、用途等内容。具体内容和形式应以表达清楚项目构成为准。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*7、大赛LOGO验证</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/e0KSInWKUtBlbEBJZRt8tQ36DtbCi8CgcI4t8PRF.jpeg" alt="" width="600" height="534"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/jMDlCNTLvdYTm2fIHOBDh3baFoewCwyydRxmstZK.jpeg" alt="" width="600" height="552"> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 视频要求：请横屏拍摄，分辨率不低于1280×720，格式Mp4/Mov，单个视频大小限100M内； 视频标题：立创电赛：{项目名称}-{视频模块名称}；如立创电赛：《自动驾驶》-团队介绍。 <a href="/posts/42551e8f2f2548cabc1c36626a42da94" target="_blank">前往查看更多详情＞</a> </div>