Qi 无线充电 Wi-Fi 遥控小车:Arduino MKR1000 + IDT Qi 套件
所需元件与材料
| 元件 | 数量 | 备注 |
|---|---|---|
| IDT Qi 5W 发射端原型套件 (P9038-R-EVK) | 1 | 充电底座 |
| IDT Qi 5W 接收端原型套件 (P9025AC-R-EVK) | 1 | 车载受电 |
| Arduino MKR1000 (Wi-Fi + 充电管理) | 1 | 主控 |
| 2WD 机器人底盘 | 1 | 含两减速电机 |
| L293DNE 双 H 桥驱动 | 1 | 驱动电机 |
| CN6009 升压模块 | 1 | 3.7V→5V 供驱动 |
| 3.7V Li-Po 电池 (≥700 mAh) | 1 | ⚠️ 容量不足会过热爆炸 |
| 1N4007 二极管 | 8 | 整流/保护 |
| LED 指示灯 | 1 | Wi-Fi 连接指示 |
| 221 Ω 电阻 | 1 | LED 限流 |
| 扎带 | 5 | 固定电池/面包板 |
| 面包板 | 1 | 可选,建议最终焊接 PCB |
所需工具
- 烙铁、热熔胶枪、螺丝刀、万用表
工作原理
- 主控:MKR1000 内置 Wi-Fi 与 Li-Po 充电电路,电池直连 JST 接口
- 电机驱动:L293DNE 需 ≥4.5V,经 CN6009 将电池 3.7V 升至 5V 供电
- 无线充电:Qi 接收板输出 5V 接 MKR1000 VIN/GND,停车对准发射板即充电
- 控制界面:MKR1000 跑 Web Server,手机浏览器访问其 IP,点击按钮控制前进/后退/左右/停止/快慢速
硬件制作步骤
- 焊线:电机引出线、Qi 接收板 OUT+/GND 分别焊红/黑线
- 搭建电路:按原理图连接(面包板或焊接 PCB),CN6009 调节输出 5V(万用表实测)
- 安装接收板:用硬质卡片做底座,热熔胶固定车底中心,红线接 VIN、黑线接 GND
- 固定元件:扎带捆绑电池、面包板,保持重心低、不干扰线圈对齐
软件配置
- 代码中第 12–13 行填入 Wi-Fi SSID 与密码(默认 WPA/WPA2)
- 如需 WEP 或开放网络,按注释修改
WiFi.begin()参数 - 上传代码,打开串口监视器确认连接成功
使用流程
- 连网:推荐开手机热点,MKR1000 连热点(无需路由器)
- 获取 IP:热点设置页查看设备 IP(如 192.168.43.123)
- 打开控制页:手机浏览器访问该 IP,出现全屏按钮界面
- 供电发射板:Qi 发射板接 5V 适配器插墙插
- 玩耍与充电:开车玩,电量低时开回发射板对齐自动充电
代码要点
- 使用
WiFi101库建立 HTTP Server (端口 80) - 主循环解析 HTTP GET 请求:
?moveForwards、?turnLeft、?stopMoving等 - 两档速度:快速直接给满占空比,慢速
analogWrite(200)降低电压 - 转向采用差速:一侧电机停止/反转,另一侧正转
- LED (D10) 常亮表示 Wi-Fi 已连、Server 运行
注意事项
- 电池必须 ≥700 mAh,否则大电流启动电机会导致电压跌落、甚至电池鼓包
- CN6009 输出必须精确调至 5V,过高烧毁 L293DNE,过低驱动无力
- Qi 线圈对齐偏差 < 5 mm 时充电效率最高,建议在车底/充电板贴标记
- 代码未实现断线重连,长时间离线需复位板子
扩展建议
- 设计专用 PCB 集成所有模块,减小体积
- 添加电压监测,网页显示电池电量
- 引入 WebSocket 替代 HTTP 轮询,降低延迟
- 加装超声波/红外避障,实现半自主
制造工艺