木墩四驱车 V1 控制器

项目灵感与思路

童年记忆与项目初衷

相信许多经历过《四驱兄弟》时代的玩家，心里都曾有过一个渴望：拥有一台搭载智能芯片、能接收指令并不断迭代进化的四驱车。随着时间的推移，当年的小车手如今已积累了相应的软硬件工程能力。"木墩四驱车 V1 控制器"便是为了将这份童年设想转化为现实而进行的尝试。它不仅是一套电路系统，更是为传统四驱车引入数字化控制的一种探索。

探索新的测试维度：从机械设定到数据记录

在传统的迷你四驱车竞技中，赛车的姿态与速度多依赖机械结构的静态设定，例如齿轮、导轮和刹车海绵的搭配。虽然本控制器并不符合目前绝大部分官方比赛的赛规，但这个项目的初衷是希望通过另一个维度，探索四驱车在跑道上的运行表现。

同时，它也能作为日常辅助调试的工具。通过较高频率的数据采集与记录，玩家可以改变以往凭感觉调车的习惯，结合数据反馈来优化底盘配置，尝试软件辅助赛车调整的可能性。

硬件架构与实现功能

本项目在有限的底盘空间内，搭建了微型电控架构：

• 主控与通信系统 采用 ESP32-S3 作为主控核心，利用低功耗蓝牙保障通信。系统将电机控制脉冲宽度调制与硬件脉冲计数器等功能组件相结合，实现对动力系统的闭环管理。

• 半桥动力驱动 采用低内阻、低栅极电荷的 MOS 管搭建半桥驱动。配合底层的死区时间调整，实现了较为迅速的加速响应与主动短接刹车控制。

• 传感器感知系统 在速度感知方面，采用罗姆微型光电开关配合定制的铝合金测速码盘，用于记录车轮实时转速；在赛道感知方面，搭载德州仪器的霍尔传感器，实现起终点及磁场打点检测。

• 底盘兼容性 硬件结构经过合理的元器件布局与结构设计，能够无损嵌入经典的 S2 底盘中，且不干涉前后导轮、避震及其他改装件的安装。

配套软件与控制端

为配合底层硬件，项目开发了专用的手机端控制软件：

• 实时操控 基于蓝牙协议栈优化，提供低延迟的实时调速与主动刹车控制，保障基础的操作手感。

• 数据统计 实时进行圈速记录、车速统计与轮速车速的物理换算。电机的工况和赛道成绩在界面上直观展示，为机械调校提供数据参考。

• 序列编程控制 手机端支持最多 16 步的序列控制编程。玩家可以根据赛道的具体布局，分段设置对应的油门输出比例和刹车介入时长。通过预设控制策略，帮助赛车在入弯前自动减速，出弯后恢复加速，以期更平稳地通过立交桥，跳台等复杂路段。