六輪智能車原型已完成。軟硬件設計可能還會進行修改

零、項目特點

• 動力：6*N30電機，履帶級越野體驗。
• 成本：只要飛一些線，車體長寬超過10*10照樣免費打樣。
• 控制：支持WiFi網頁遙控，跨平臺通用，優于手機APP的方案。
• 感知：實時回傳環境溫度和所處海拔高度。
• 交互：2自由度云臺搭配圖傳模塊，一切盡收眼底。
• 擴展：留有大量洞洞板區域，可以按需添加傳感器。

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包含循跡等功能的完整演示視頻請前往?https://www.bilibili.com/video/BV1YX4y1v7wU/。

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一、設計思路

立創開源硬件平臺上有各種四輪智能車以及二輪平衡車的設計，不過一下子沒找到六輪車的設計方案。會不會是因為”N20電機+43mm車輪“很難在免費的10*10范圍內完成布局呢？對于1塊PCB底盤而言有些困難。用更小的輪子可能在電機安裝時比較麻煩。

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如果，用2塊PCB的話......兩塊4輪車的PCB底盤拼在一起是6輪車的底盤，4+4=6，沒有問題。這個方案的代價在于需要飛一些線，在打電賽時記得到器材室稍微多拿一點點就行了，不用額外出錢買。

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目前立創開源平臺上好像沒看到別的六輪智能車方案......

二、硬件選型

2.1 供電

沒人贊助我2S電池。使用一節特斯拉拆機18650為全車供電。整車使用3組IP5306升壓模塊提供5V電源：1路用于左側3個電機，1路用于右側3個電機，1路用于單片機控制傳感部分。就算一側2個輪子堵轉應該也沒啥問題。

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3個供電模塊的成本比買一節特斯拉18650低多了。只要能撿到合適的垃圾（老五3.5元16個IP5306充電寶板，已售罄），芯片、電感、電阻、發光二極管一站式搞定。電路圖如下，隨便畫的，刪去了USB輸出和充電部分，因為用不到。

IP5306的0.5Ω電阻用0603封裝也可以，我用拆機電阻試過。啟動時最好按一下每個模塊的按鍵（圖中SW1那個位置上的）。

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2.2 動力

使用6個減速比1：240左右的N30電機搭配43mm車輪提供動力，杰盛電機商行N30單價3.11元，比較貴。如果用N20也是可以的，兩種電機的電機支架是通用的（欣薇電子科技 N20減速電機座，單價0.47元）。因為買不起TB6612或DRV8833，所以驅動芯片使用單價0.58元的TC1508。這個芯片電路很簡單，而且易于使用。

2.3 傳感

搭載BMP180監測環境溫度和海拔高度，搭載MPU6050獲取RPY角，使用MCU ADC監測電池電壓。

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車體后部裝有1個HC-SR04超聲波傳感器作為倒車雷達。距離障礙物30cm、10cm時發出第一級、第二級警報，距離障礙物6cm時停車避障。當然，如果用戶需要撞向障礙物，可以繼續發出指令，智能車無視警報繼續倒車，畢竟最終決定權在用戶手中（如果讓車子自動前進遠離障礙物，豈不是剝奪了用戶的選擇權）。

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循跡功能我感覺用處不大，所以精簡了相關設計。車體前方裝有1個紅外傳感器（網上很容易買到的那種），支持1路紅外循跡。按下梁山派上的KEY_UP啟動循跡模式。

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2.4 聲光效果

搭載0.96寸OLED屏幕實時顯示電池電壓、超聲波測距結果、溫度和海拔高度。使用WS2812燈條（老五0.8元的WS2812燈條賣了2.5年還沒賣完呢）作為車燈，開啟后，最左側1個綠燈，最右側1個紅燈，可以選擇打開其他5個燈珠。

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搭載1個高電平觸發的無源蜂鳴器發出倒車報警音效（撿來的時候低電平觸發，自行改成高電平觸發）。以及1個LM4871功放，使用MCU的DAC+DMA實現音樂播放。功放模塊的具體電路請看我上一個開源項目?LM4871功放 - 嘉立創EDA開源硬件平臺 (oshwhub.com)。

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2.5 控制交互

使用JDY31藍牙串口模塊，實現藍牙遙控功能。該模塊與電腦配對后，按照普通串口的方式使用。

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使用CI-03T語音識別模塊，實現語音控制功能。該模塊上手難度低，廠商提供了指令開發平臺，無需任何編程即可實現所需功能。

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使用ESP-01S Wi-Fi模塊，實現Wi-Fi控制功能。使用Arduino編寫程序，使得該模塊開啟熱點和發布1個html網頁。電腦或手機連接該熱點，通過網頁實現智能車行進、云臺角度、燈光和音效控制，并且展示智能車采集的電池電壓、超聲波測距、溫度和海拔高度，以及RPY角度信息。

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Html網頁是一種跨平臺的通用性智能車控制方案，無需安裝任何APP即可在筆記本電腦或智能手機上正常使用，具備優異的通用性、便捷性。

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上述三種控制方式互不沖突。

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2.6 云臺與圖傳

使用2個SG90舵機驅動一個2自由度舵機云臺，云臺支架在科彥立旗艦店有售，2.1元1個。安裝時最好準備一個銼刀，然后耐心打磨舵機臂。

圖傳的話，和梁山派沒啥關系，我把Sipeed M1s Dock當圖傳用，具體介紹請看https://www.eetree.cn/project/detail/1483，這里不展開。如果用esp32-cam應該也可以的，只要5v供電，耗電不要太大即可。手機太重，應該不行。

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三、引腳分配

電機：

左前 A: PB9, T1CH1; B: PE6, T8CH1

左中 A: PA1, T4CH1; B: PA6, T2CH0

左后 C: PB0, T2CH2; D: PB11, T1CH3

右前 A: PB15, T11CH1; B: PB6, T3CH0

右中 A: PB10, T1CH2; B: PA7, T2CH1

右后 C: PA3, T4CH3; D: PA2, T4CH2

舵機：

旋轉 PB3, TICH1, 接5V

俯仰 PC6, T7CH0, 接5V

圖傳接5v

傳感：

HC-SR04 TRIG: PC10, ECHO: PC12，接3.3V

BMP180 SDA: PF8, SCL: PF10, 接5V

MPU6050 SDA: PB8, SCL: PB5，接5V

紅外巡線 PF9，接3.3V（啟動巡線的按鍵PA0）

GD32 ADC PC4, ADC01_IN14

聲光：

蜂鳴器 PF7, T10CH0, 接5V

LM4871功放 PA4, DAC_OUT0, 接5V

OLED SCL: PA8, SDA: PC9, 接5V，VCC和GND的順序根據所用屏幕設置

WS2812 PC3, 接5V

控制：

JDY-31 PD2, UART4_RX(改原理圖和電路圖)

CI-03T PC11, UART3_RX

ESP-01S PG14, USART5_TX ; PG9, USART5_RX

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四、部分安裝說明

智能車分成上下兩塊板，上下板的電路和PCB請看原理圖。對于下面一塊板，需要切下兩塊小板墊在前輪安裝孔，否則高度不對；然后兩塊板用中間兩個輪子的安裝口，通過螺絲緊密固定。左邊3個電機（的驅動芯片）用1個IP5306供電，右邊用另一個IP5306，如示意圖所示。上下兩塊板通過M2銅柱固定，需要一些M2螺絲和螺帽。

安裝時XH2.54插座的方向請務必自行確認好，不要管PCB上的標識！

OLED屏幕安裝時，請根據手上的0.96寸屏幕選擇VCC和GND的順序。將J01和J02對應連到VCC或GND即可。

CI-03T語音模塊在安裝時請按照示意圖焊接排針，并連接5V電源

車體結構示意圖，僅供參考。

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五、部分程序說明

Wi-Fi、藍牙、語音模塊通過發送串口指令實現控制功能。使用switch…case…語句完成指令識別。例如藍牙控制的代碼：

另外，使用Arduino編譯ESP-01S的程序時，首先用ANSI格式編輯ino文件然后在IDE中直接打開編譯下載，否則中文亂碼。

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六、注意事項

• 前進和后退時車體會莫名往右偏一下，原因未知，可能是供電不足，最好是電機和MCU，上下兩塊板分開1S供電，尤其是在使用圖傳模塊時。
• 為了安全，智能車不用時務必拔掉18650電池。
• 安裝時XH2.54插座的方向請務必自行確認好，不要管PCB上的標識！
• 傳感器的安裝位置和連線可以“飛線+洞洞板”，自行選擇，我只是給出一種可行的安裝方案。

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七、致謝

本項目的GD32程序一部分使用了zwt0226的開源工程https://oshwhub.com/zwt0226/wen-tao-di-xiao-bai-zhi-neng-ju，在此表示感謝。