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一、项目概述

ESP-Drone 是一款基于乐鑫 ESP32-WROOM-32 模块的超低成本开源无人机，专为 DIY 爱好者和 STEAM 教育设计。其核心特点包括：

•超低成本：硬件总成本约 11 美元（含定制 PCB、电机、电池等组件）。•模块化设计：采用主控板与扩展板分离结构，支持功能扩展（如气压定高、室内定位等）。•开源生态：硬件原理图、PCB 设计文件、固件代码及移动端 APP 全部开源，支持二次开发。•多平台控制：支持手机 APP（Android/iOS）和游戏手柄控制，操作便捷。

二、核心功能与硬件架构

1.飞行模式支持

•自稳定模式（Stabilize Mode）：自动保持机身水平，适合初学者。•定高模式（Height-Hold Mode）：通过气压传感器维持固定高度。•定点模式（Position-Hold Mode）：利用扩展传感器实现室内精准悬停。

2.硬件组件

•主控板：

•ESP32-WROOM-32：集成 Wi-Fi/蓝牙，负责飞行控制与通信。•MPU6050 IMU：提供加速度计和陀螺仪数据，实现姿态稳定。•扩展接口：支持连接气压计、光流传感器等模块。

•扩展板（可选）：

•气压定高模块：MS5611 传感器，实现高度锁定。•室内定位模块：PMW3901 + VL53L1X，支持无 GPS 环境下的精准悬停。

•动力系统：

•720 空心杯电机 ×4：轻量化设计，搭配 55mm 螺旋桨。•1300mAh 30C 锂电池：提供约 8 分钟续航。

3.电源管理

•TP4056 充电芯片：支持 1A 快充，内置 USB-C 接口。•MIC5219 LDO：提供 3.3V 稳压输出，确保系统稳定运行。

三、部署安装指南

1.硬件组装

•步骤：

1.将 ESP32-WROOM-32 模块焊接至主控板。2.连接 MPU6050 IMU、电机驱动电路（SI2302 MOSFET）及电源管理模块。3.安装扩展板（如需定高或定位功能）。4.固定电机与螺旋桨，确保转向正确（对角线电机旋转方向相反）。

•注意事项：

•焊接时注意静电防护，避免损坏 ESP32 模块。•电机顺序错误会导致飞行失控，需严格校准。

2.固件烧录

•环境准备：

•安装 ESP-IDF v4.4 开发框架（支持 Windows/Linux/macOS）。•配置工具链：git clone https://github.com/Circuit-Digest/ESP-Drone.git。

•编译与烧录：

•验证：烧录完成后，无人机启动时会创建 Wi-Fi 热点（SSID：ESP-DRONE_XXXX，密码：12345678）。

3.移动端 APP 配置

•Android：

•下载 APK 安装包（第三方托管链接[1]）。•安装后连接无人机 Wi-Fi，打开 APP 即可控制。

•iOS：

•在 App Store 搜索 ESP-Drone 下载官方应用。

•功能：

•左摇杆：控制油门与偏航（Yaw）。•右摇杆：控制俯仰（Pitch）与横滚（Roll）。•一键起飞/降落：简化操作流程。

四、开源资源与社区支持

•GitHub 仓库：

•主项目：Circuit-Digest/ESP-Drone[2]

•包含硬件原理图（PDF）、PCB 设计文件（Gerber）、BOM 清单及固件源码。

•移动端 APP：

•Android 源码[3]•iOS 源码[4]

•文档与教程：

•官方文档[5]：详细说明硬件组装、固件编译及 API 调用。•Circuit-Digest 博客[6]：提供分步图文教程。

•社区支持：

•用户可通过 GitHub Issues 提交问题，或加入乐鑫官方论坛讨论。

五、应用场景与扩展性

1.STEAM 教育：

•学生可通过组装无人机学习嵌入式开发、传感器融合及控制算法。

2.科研实验：

•支持多机协同避障（需扩展通信模块），适用于群体智能研究。

3.DIY 创新：

•可添加摄像头模块实现航拍，或集成 LoRa 模块用于长距离通信。

References

[1] 第三方托管链接:https://www.pgyer.com/a27L[2]Circuit-Digest/ESP-Drone:https://github.com/Circuit-Digest/ESP-Drone[3]Android 源码:https://github.com/EspressifApps/ESP-Drone-Android[4]iOS 源码:https://github.com/EspressifApps/ESP-Drone-iOS[5]官方文档:https://docs.espressif.com/projects/espressif-esp-drone/zh_CN/latest/[6]Circuit-Digest 博客: https://www.circuitdigest.com/article/esp32-based-low-cost-drone

END

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