ESP8266的Arduino开发环境搭建

有三种常用的环境搭建方法。

1. Arduino下的工具的开发板管理器进行在线下载

步骤：

1/ 首先添加ESP8266板支持

进入首选项（Preferences），找到附加开发板管理器地址（Additional Board Manager URLs），并在其后添加如下信息：

1	http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

2/ 安装硬件包

点击工具 - 开发板 - 开发板管理器，进入开发板管理器界面：在搜索栏上面输入ESP8266，选择最新版本点击“安装”，

2. 下载ESP8266的硬件包再离线安装

cd E:
mkdir esp8266
cd esp8266
git clone https://github.com/esp8266/Arduino.git esp8266

当clone完毕后，在esp8266文件夹下会有板级工具包的目录。进入tools，运行get.py的python文件

1 2	cd tools python get.py

3. 直接使用封装好的ESP8266 SDK进行环境配置

点击下方链接下载打包好的esp8266安装包，选择任一版本直接运行并解压即可。

安装说明

无论使用何种方法，只要可以在Arduino IDE中可以看到ESP8266的开发板，开发环境就算搭建好了。可以开始进行开发和学习过程了。

制作一支带逗比功能的笔

材料准备

9g舵机3个
白板笔1支
NodeMcu ESP8266开发板一块
舵机拉杆 1.2MM Z字钢丝
M3x3 平头螺丝若干
M3 螺母若干
M3x12 螺丝若干
M3x6 对接螺丝若干
亚克力激光切割零件一批
3D打印笔架与笔帽

制作步骤

组装

左右舵机安装

舵机与板件通过舵机自带的M2螺丝固定（红色框部分），板件中间位置的连接用M3螺丝加螺母固定（橙色框部分）
四杆机械臂安装

将机械臂所需的板件与舵机自带的连接杆粘合，并用M4x10的螺丝加螺母固定（推荐使用M3x6的对接螺丝）。

在舵机调式完毕后，用M2.5x10的螺丝将机械臂固定至舵机上。这里如果有较长的M2螺丝效果会更好一些，舵机自带的M2螺丝稍短了一点。
上舵机安装

上龙门架用M3x12的螺丝加螺母连接，舵机与板件用自带的M2螺丝固定

ESP8266的调试

将arduinojson5和NTPclient添加到arduino libraries中。

利用ESP8266自带示例ESP8266-blink及ESP8266WiFi-NTPClient进行测试，ESP8266模块工作正常

从无线路由器的用户列表中也可以看到ESP8266确实已经连接成功。

ESP8266与舵机的联调

通过坐标的变化来控制笔的行进与书写。

坐标参数的定义如下：

打开程序上传代码成功后，左右臂舵机会左右来回旋转，请注意舵机的旋转方向，并在最左或最右时迅速拔掉供电的USB。断电停机后再安装摆臂。摆臂的安装位置，如下图，最左是灰色，最右是白色，让摆臂尽量停留在0,90,180度位置上。安装好摆臂后，接电继续工作，看舵机是否是在灰色和白色两个位置上往复。差距小时，可以修改程序中下面的4个参数修正，差距太大，请拆掉摆臂重装。

control.h,原始代码中垂直方向共用SERVOFAKTOR来控制，在微调的时候发现效果不好，分别使用SERVOFAKTORLEFT和SERVOFAKTORRIGHT来控制。

  // When in calibration mode, adjust the following factor until the servos move exactly 90 degrees
int SERVOFAKTORLEFT = 605;
int SERVOFAKTORRIGHT = 1090;

  // Zero-position of left and right servo
  // When in calibration mode, adjust the NULL-values so that the servo arms are at all times parallel
  // either to the X or Y axis
int SERVOLEFTNULL = 2000;
int SERVORIGHTNULL = 800;

相应地，在control.cpp中，修改

1 2	servo_left.writeMicroseconds(floor(((a2 + a1 - M_PI) * SERVOFAKTOR) + SERVOLEFTNULL)); servo_right.writeMicroseconds(floor(((a1 - a2) * SERVOFAKTOR) + SERVORIGHTNULL));

为

1
2
3

servo_left.writeMicroseconds(floor(((a2 + a1 - M_PI) * SERVOFAKTORLEFT) + SERVOLEFTNULL));
servo_right.writeMicroseconds(floor(((a1 - a2) * SERVOFAKTORRIGHT) + SERVORIGHTNULL));

调节抬臂舵机的写字，抬笔和抓笔擦位置，。将笔装上后再进行调试，否则因为笔的重量会导致偏差。

1
2
3

int LIFT0 = 1750;   //落笔写字 on drawing surface
int LIFT1 = 1650;   //写字时抬臂动作 between numbers
int LIFT2 = 1470;   //高抬笔架  going towards sweeper

工作原理

xy坐标到舵机角度转换

演示

制作完成！

制作及演示视频

参考

1/ 如何制作一支带逗比功能的笔 - 知乎 (zhihu.com)

2/ 用stc15w4k32移植arduino小贱钟Plotclock (amobbs.com 阿莫电子论坛)

3/ Plotclock小贱钟的调试方法 - 机械坊 - 极客工坊 - Powered by Discuz! (geek-workshop.com)

橘子树下

【Arduino】ESP8266开发实例