ESP32 GRBL CNC 无线手轮
ESP32_GRBL_CNC_Wireless_Pendant
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项目简介
基于ESP32的无线GRBL CNC遥控器项目。
这是一个基于ESP32开发的无线CNC手轮控制器，专为GRBL固件的数控机床设计。项目解决了小型CNC机床缺乏专业级手轮控制器的痛点，让用户能够通过蓝牙无线连接，实现便捷的轴移动、坐标归零和G代码传输功能。
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项目特点
**无线蓝牙连接**：通过蓝牙与CNC控制器通信，支持无线发送G代码，设备标识符为'CNCESP32'。
**多功能操作**：提供操作模式（透传G代码）、手动移动模式（Jog）、归零模式和激光对焦模式。
**旋转编码器控制**：使用旋转编码器进行菜单选择和轴移动，按下编码器可实现粗调（移动距离为正常的三倍）。
**OLED显示**：配备0.96英寸SSD1306 OLED I2C显示屏，显示状态和菜单信息。
**3D打印外壳**：提供3D打印文件（STL和OpenSCAD），可定制外壳，并包含激光切割木制旋钮的SVG文件。
**蜂鸣器反馈**：使用5V有源蜂鸣器提供操作确认声音，通过2n2222A晶体管驱动。
技术规格
| 微控制器 | ESP32 (作者使用DOIT DevKit v1) |
|---|---|
| 显示屏 | 0.96英寸 SSD1306 OLED I2C 128x64像素 |
| 输入设备 | 5个按钮 + 旋转编码器模块（带开关） |
| 蜂鸣器 | 5V有源蜂鸣器，通过2n2222A晶体管驱动 |
| 通信方式 | 蓝牙（标识符：CNCESP32）+ 串口（UART） |
| 电源 | 通过CNC控制器供电（5V接Vin） |
| 外壳 | 3D打印（提供STL和OpenSCAD文件） |
| 旋钮 | 可选激光切割木制（提供SVG文件） |
项目资源
搜索资源
物料清单 (BOM)
| 物料名称 | 数量 | 参考价格 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 0.96英寸 SSD1306 OLED I2C显示屏 | 1 | — | 128x64像素，I2C地址0x3c |
| 旋转编码器模块（带PCB） | 1 | — | Arduino兼容型 |
| ESP32开发板 | 1 | — | 作者使用DOIT DevKit v1 |
| 2n2222A晶体管 | 1 | — | 用于驱动蜂鸣器 |
| 220欧姆电阻 | 1 | — | 用于晶体管基极 |
| 10k欧姆上拉电阻 | 若干 | — | 用于按钮（如需要） |
| 5V有源蜂鸣器 | 1 | — | 小型 |
| PCB安装式按钮 | 5 | — | 用于XYZ轴、OK和BACK |
| M3螺母和螺栓 | 4 | — | 用于固定外壳 |
| 万用板（Stripboard/Veroboard） | 1 | — | 用于搭建电路 |
| 电平转换模块（可选） | 1 | — | 如CNC控制器不支持3.3V信号 |
3D 模型
能力画像
⚪ 记忆与知识检索: 1/5
🔵 逻辑推演: 2/5
⚪ 表达与交流: 1/5
⚪ 感知与观察: 2/5
⚪ 数理与计算: 2/5
🔵 动手与操作: 4/5
⚪ 狂热与坚持: 2/5
⚪ 创造与创新: 3/5
项目图库
所需技能
🔧 **动手能力**：需要焊接电子元件、搭建电路、3D打印和组装外壳。对万用板布线有一定要求。
💻 **编程能力**：需要能使用Arduino IDE编写和上传代码到ESP32，理解I2C、串口通信和蓝牙配置。可能需要调整代码中的引脚定义和I2C地址。
⚡ **电子电路**：需要了解基本电路知识，包括上拉电阻、晶体管驱动、电平转换和串口连接。不同CNC控制器的串口引脚定义不同，需要自行排查。
适用场景
为小型CNC雕刻机/激光切割机添加无线手轮功能，方便手动移动和归零轴。
通过蓝牙无线发送G代码，替代传统USB线缆连接。
用于激光切割机的对焦操作，通过低功率激光点辅助定位。
作为学习ESP32、GRBL协议和嵌入式开发的实践项目。