Wi-Fi FPV-робот на Arduino и ESP8266: сборка, код и веб-управление

Компоненты

Инструменты

• Дрель, ручная пила, напильник, канцелярский нож (для акрила), отвёртка

Софт и сервисы

• Arduino IDE, Notepad++
• Autodesk Fusion 360 / DraftSight (3D/2D проектирование)
• Приложение IP Webcam на Android (видео/аудио стрим)

Механическая часть

Корпус вырезается из 2-мм акрила по 2D-чертежам (в проекте есть .dwg, .pdf, .123dx). Разметка переносится через клейкую бумагу. Акрил режут ножом по линейке (нарезают groove) и ломают по линии. Отверстия сверлят дрелью (акрил легко сверлится). Сборка на болтах/гайках: M3 — моторы, 5/32″ — переднее колесо и крепление телефона.

Электрика

• Arduino UNO + Proto Shield компактно размещают всю схему.
• ESP-01: VCC/CH_PD → 3.3В (от 3.3В пина Arduino или LDO), GND → GND, TX → D3 (RX SoftwareSerial), RX → D2 (TX) через делитель 1к/2к.
• Два драйвера ULN2003: IN1–IN4 → D8–D11 (правый), D4–D7 (левый).
• Питание всего — Power Bank в USB Arduino.

Код Arduino (stepperRobot.ino)

#include <SoftwareSerial.h> #include <Stepper.h>
SoftwareSerial esp8266(3, 2); // RX=3, TX=2
#define DEBUG true
const int stepsPerRevolution = 500;
Stepper rightStepper(stepsPerRevolution, 8,10,9,11);
Stepper leftStepper(stepsPerRevolution, 4,6,5,7);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  esp8266.begin(19200); // проверьте бодрейт вашего модуля!
  sendData("AT+RST\r\n", 2000, DEBUG);
  sendData("AT+CWMODE=1\r\n", 1000, DEBUG);
  sendData("AT+CWJAP=\"SSID\",\"PASS\"\r\n", 5000, DEBUG);
  while(!esp8266.find("OK")) {}
  sendData("AT+CIFSR\r\n", 1000, DEBUG); // узнать IP
  sendData("AT+CIPMUX=1\r\n", 1000, DEBUG);
  sendData("AT+CIPSERVER=1,80\r\n", 1000, DEBUG);
  rightStepper.setSpeed(60); leftStepper.setSpeed(60);
}

void loop() {
  if(esp8266.available()) {
    if(esp8266.find("+IPD,")) {
      esp8266.find("?");
      String msg = esp8266.readStringUntil(' ');
      String cmd = msg.substring(0,3);
      int val = msg.substring(4).toInt();
      if(cmd=="cm1") state=1; // forward
      else if(cmd=="cm2") state=2; // backward
      else if(cmd=="cm3") state=3; // right
      else if(cmd=="cm4") state=4; // left
      else if(cmd=="cm5") state=5; // stop
    }
  }
  // выполнение шагов согласно state
  if(state==1) { rightStepper.step(1); leftStepper.step(-1); }
  else if(state==2) { rightStepper.step(-1); leftStepper.step(1); }
  else if(state==3) { rightStepper.step(1); leftStepper.step(1); }
  else if(state==4) { rightStepper.step(-1); leftStepper.step(-1); }
}

String sendData(String cmd, int timeout, bool debug) {
  String resp=""; esp8266.print(cmd);
  long t=millis(); while((t+timeout)>millis()) {
    while(esp8266.available()) resp += (char)esp8266.read();
  } if(debug) Serial.print(resp); return resp;
}

Веб-интерфейс управления

HTML/JS файл (в архиве interface.rar) открывается в Firefox. Вводится IP ESP-модуля и IP видео-стрима (из IP Webcam). Стрелки клавиатуры → команды cm1–cm4. Есть тестовая кнопка «Spin».

Запуск

1. Загрузить скетч, открыть Serial Monitor — дождаться коннекта к Wi-Fi и IP.
2. Отключить USB, подключить Power Bank.
3. Запустить IP Webcam на смартфоне, вставить его в клепку на роботе.
4. В веб-интерфейсе ввести IP ESP и IP камеры, нажать Connect.
5. Удерживать стрелки для движения. При задержке видео снизить разрешение в IP Webcam.

Файлы проекта

• 3D-модель: robot.123dx, 2D-чертеж основания: base.dwg
• Схема Fritzing: wistepper - rev1.fzz
• Веб-интерфейс: interface.rar