HN mostra: carro RC com ESP32

ESP32 RC Cars

Vídeo de demonstração

• Este projeto demonstra um sistema de câmera com controle remoto baseado em ESP32
• Transmite stream de vídeo em tempo real via WebSockets e permite controlar o motor e o servo
• Um aplicativo de servidor em Python gerencia a comunicação por WebSocket e fornece uma interface web para controlar o dispositivo ESP32

Recursos

• Streaming de vídeo em tempo real do ESP32-CAM para o servidor web
• Controle remoto do motor e do servo por comandos WebSocket
• Função de timeout automático para redefinir motor e servo ao estado padrão
• Canvas dinâmico no servidor para feed de vídeo de múltiplos clientes

Requisitos de hardware

• ESP32-CAM (módulo AI Thinker ou placa compatível)
• Motor e servo conectados aos pinos GPIO apropriados
• Fonte de alimentação estável de 5V para o ESP32-CAM
• Opcional: cartão SD para recursos adicionais
• Rede Wi-Fi para comunicação

Materiais

• Todos os kits podem ser comprados no aliexpress
• Chassi do carro, controlador eletrônico de velocidade, suporte de bateria, células 18650 ou pack de bateria 7.4v, ESP32-CAM, gamepad Bluetooth (usando controle de PS4)

Requisitos de software

Código ESP32

Bibliotecas

• WiFi.h: conexão Wi-Fi
• ArduinoWebsockets.h: comunicação WebSocket
• esp_camera.h: controle da câmera do ESP32-CAM
• ServoControl.h e Esc.h: controle do servo e do motor
• Arduino.h: funções padrão do Arduino

Servidor Python

Dependências

• Instale as seguintes bibliotecas Python: aiohttp, opencv-python, numpy

Configuração

Firmware do ESP32

1. Edite o arquivo secrets.h para incluir as credenciais de Wi-Fi e a URL do servidor WebSocket
2. Verifique se os pinos GPIO do módulo de câmera, do motor e do servo correspondem à configuração do hardware

Servidor Python

1. Coloque o script do servidor no diretório junto com o arquivo index.html para a interface web
2. Inicie o servidor: python3 server.py

Como usar

ESP32

1. Use a Arduino IDE ou uma plataforma compatível para enviar o sketch fornecido ao ESP32-CAM
2. Monitore a saída serial para confirmar que a conexão com o Wi-Fi e com o servidor WebSocket foi estabelecida com sucesso

Servidor

1. Execute o script do servidor Python
2. Abra a interface web no navegador para ver o stream de vídeo em tempo real
3. Envie comandos de controle pela conexão WebSocket

Comandos WebSocket

• MOTOR:<speed>: define a velocidade do motor (-255 a 255)
• SERVO:<angle>: define o ângulo do servo (0 a 180)
• CONTROL:<speed>:<angle>: controla ao mesmo tempo a velocidade do motor e o ângulo do servo

Detalhes técnicos

Inicialização do ESP32

• Wi-Fi: conecta à rede Wi-Fi especificada
• Câmera: configura o ESP32-CAM com os ajustes adequados para streaming de vídeo
• WebSocket: estabelece a conexão WebSocket com o servidor

Tratamento de timeout

• Se nenhum comando de controle for recebido dentro do período de timeout predefinido, a velocidade do motor é redefinida para 0 e o ângulo do servo para 90

Servidor Python

• Processa a comunicação WebSocket com vários clientes ESP32
• Processa os frames de vídeo recebidos e os organiza dinamicamente em uma grade
• Faz o streaming da grade de frames de vídeo para a interface web

Solução de problemas

Problemas de conexão

• Verifique as credenciais de Wi-Fi em secrets.h
• Confirme que o servidor WebSocket está em execução e acessível

Problemas com o stream de vídeo

• Verifique se o ESP32-CAM está recebendo alimentação adequada
• Confira as configurações de inicialização da câmera

Licença

• Este projeto é oferecido como open source sob a licença MIT

Contribuição

• Issues e pull requests para melhorar o aplicativo são bem-vindos

[GN⁺]

Comentários do Hacker News

• Há 12 anos, numa época em que existia Arduino mas não ESP32, usei um celular HTC Magic como câmera e transmissor Wi‑Fi, conectando-o ao Arduino para controlar servos e LEDs RGB. A conexão não era estável, mas foi divertido.

  • Obrigado por compartilhar o projeto; quero revivê-lo com microcontroladores da próxima geração.
  • Obrigado pelo feedback sobre o projeto; quero continuar e adoraria ver PRs.
  • Se você gostou do projeto, seria legal me indicar para alguém que esteja procurando um desenvolvedor remoto. Sou desenvolvedor Ruby-on-Rails, mas também estou considerando trabalhar com robótica.

• Se você tem interesse em automatização de carros RC, é uma leitura divertida. O material é de alguns anos atrás, mas hoje em dia pode haver maneiras mais fáceis.

• Antes de comprar um ESP32 CAM, vale considerar um com antena externa. Vi conselhos no Reddit sobre problemas de taxa de quadros.

• Recentemente fiz um projeto parecido usando Rust e um Steam Deck.

• O grande problema do FPV é a latência, e fiquei curioso sobre a latência deste projeto.

• Controlei um tanque RC movido por ESP32 com um controle de PlayStation 4 via Bluetooth.

  • O software básico começa com cerca de 20 linhas de código em C e usa uma biblioteca de controle Bluetooth.
  • Com os dois sticks, dá para controlar as duas esteiras em baixa velocidade, mas em alta velocidade é preciso outro método de controle.
  • Implementei controle direto das esteiras com limite de rpm usando os "gatilhos" do controle DualShock.
  • Em alta velocidade, o stick esquerdo serve para o acelerador e o direito para a direção, permitindo dirigir como um carro RC comum.
  • Compartilhei um vídeo do modelo impresso em 3D que usei.

• No AliExpress, um bom carro RC de 2,5 polegadas custa US$ 30, e uma câmera analógica 5.8 GHz independente custa US$ 25.

  • Informação para quem está mais interessado no resultado do que em apenas um projeto divertido.

• Estou pensando em um projeto parecido e queria saber como foi a experiência com a latência. Quero saber se dá para controlar remotamente olhando o feed de vídeo. Parece que a latência seria um problema para desviar de obstáculos.

• Queria fazer um brinquedo para gato que evitasse obstáculos automaticamente. Este projeto talvez seja uma base melhor do que a que eu havia escolhido antes.