Progetto Interfaccia VESC Avanzata: Arduino/ESP32, UART, Bluetooth e Display

Questo repository, curato da Ruggero Cadamuro, descrive un progetto versatile per interfacciare Controllori Elettronici di Velocità (VESC) compatibili UART con microcontrollori come Arduino Pro Micro (ATmega32u4) o, più potentemente, ESP32. L'obiettivo è leggere i dati dal VESC, elaborarli e renderli disponibili tramite Bluetooth (BLE) usando un modulo ESP32 (come l'ESP32-C3 o integrato) e/o visualizzarli su un display dedicato collegato a un ESP32 (come l'ESP32-2432S028R).

Questo permette il monitoraggio in tempo reale, la registrazione dei dati, il controllo remoto o la creazione di dashboard personalizzate per veicoli elettrici (e-skate, e-bike, ecc.).

🎯 Obiettivi Principali:

• Interfacciamento VESC: Stabilire una comunicazione robusta via UART con qualsiasi VESC compatibile.
• Elaborazione Dati: Leggere, interpretare e potenzialmente filtrare/elaborare i dati telemetrici del VESC (velocità, RPM, corrente, tensione, temperature, ecc.).
• Connettività Bluetooth: Utilizzare un ESP32 per fornire un ponte Bluetooth Low Energy (BLE), consentendo la connessione con app per smartphone (come VESC Tool Mobile, Your's Truly, etc.) o altri dispositivi BLE per monitoraggio e configurazione wireless.
• Visualizzazione su Display: Implementare un display (basato su ESP32, es. ESP32-2432S028R) per mostrare i dati VESC in tempo reale con un'interfaccia utente personalizzabile.

✨ Caratteristiche Implementate / Possibili:

• 🔌 Comunicazione Seriale Hardware con VESC: Utilizzo della porta UART (TX/RX) del microcontrollore (Arduino o ESP32) per lo scambio dati e comandi con il VESC.
• 📡 Connettività Bluetooth (BLE) via ESP32: Integrazione di un ESP32 per gestire la comunicazione BLE, agendo da ponte tra VESC (UART) e dispositivi mobili/remoti.
• 📺 Display VESC Dedicato (Implementazione ESP32-2432S028R):
  • Visualizzazione in tempo reale di velocità, RPM, potenza.
  • Calcoli ottimizzati simili a quelli del VESC Tool.
  • Tracciamento della distanza percorsa (parziale e totale).
  • Memorizzazione dei dati di viaggio su EEPROM.
  • Controllo automatico della luminosità tramite sensore LDR.
  • Avvisi per surriscaldamento e batteria scarica.
  • Supporto per immagini PNG per sfondi UI e logo di avvio personalizzati.
• 💡 Flessibilità: Adattabile a diversi modelli di VESC con protocollo UART standard.
• 📊 Filtraggio Dati (Opzionale): Possibilità di usare filtri (es. Kalman) per "lisciare" letture rumorose (es. corrente).

🎨 Demo (Implementazione Display ESP32-2432S028R)

*(Immagine proveniente dal progetto Simple VESC Display)*

🛠️ Hardware Utilizzato / Consigliato:

• Controller VESC: Qualsiasi modello con interfaccia UART abilitata.
• Microcontrollore Principale:
  • Opzione 1 (Bridge Semplice): Arduino Pro Micro (ATmega32u4) + Modulo ESP32-C3 (per BLE).
  • Opzione 2 (Display/Bridge Integrato): ESP32 (es. modulo ESP32 Dev Kit C, o scheda con display integrato come ESP32-2432S028R).
• Sensori (Opzionale per Display): Sensore di luce LDR per luminosità automatica.
• Cavi e Connettori: Per collegare VESC, microcontrollore, eventuale display e alimentazione.

📚 Librerie e Codici di Riferimento Utilizzati:

Questo progetto si basa su e trae ispirazione dalle seguenti eccellenti risorse:

• Comunicazione VESC:
  • VescUart (per Arduino): https://github.com/SolidGeek/VescUart - Libreria robusta per Arduino.
  • ComEVesc (per ESP32 Display): Libreria specifica usata nell'implementazione display.
• Filtraggio:
  • SimpleKalmanFilter: https://github.com/denyssene/SimpleKalmanFilter - Utile per migliorare la stabilità delle letture.
• Display (per ESP32-2432S028R):
  • TFT_eSPI: https://github.com/Bodmer/TFT_eSPI - Controllo del display TFT. Richiede configurazione specifica per ESP32-2432S028R nel file User_Setup.h o User_Setup_Select.h.
  • FlickerFreePrint: Per rendering del testo senza sfarfallio.
  • PNGdec: https://github.com/bitbank2/PNGdec - Decodifica immagini PNG.
• Memoria:
  • EEPROMAnything: Per salvataggio dati su EEPROM (utile per trip/distanza).
• Ispirazione e Basi:
  • VescBLEBridge: https://github.com/A-Emile/VescBLEBridge - Ispirazione per il ponte BLE VESC <-> ESP32.
  • VESC LCD EXAMPLE: https://github.com/TomStanton/VESC_LCD_EBIKE - Esempi gestione dati VESC.
  • Simple VESC Display (SVD): https://github.com/Gh0513d/SVD - Progetto originale su cui si basa l'implementazione del display per ESP32-2432S028R.

📥 Installazione (Esempio per ESP32 Display - ESP32-2432S028R)

1. Installa Arduino IDE e Supporto ESP32:

   • Scarica e installa l'ultima versione di Arduino IDE.
   • Aggiungi l'URL del Board Manager ESP32 nelle Preferenze:

     https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json
     

   • Installa il pacchetto "ESP32" tramite il Gestore Schede.

2. Installa le Librerie Necessarie:

   • Il modo più semplice è estrarre il file libraries.zip (se fornito nel repository specifico dell'implementazione display) nella cartella delle librerie di Arduino (Documenti/Arduino/libraries/).
   • Alternativamente, installa manualmente tramite il Library Manager o scaricando i file ZIP: TFT_eSPI, FlickerFreePrint, ComEVesc (o VescUart se si usa Arduino), PNGdec, EEPROMAnything, SimpleKalmanFilter (se usato).
   • IMPORTANTE per TFT_eSPI: Devi configurare correttamente la libreria per il tuo display ESP32-2432S028R. Modifica il file User_Setup_Select.h nella cartella della libreria TFT_eSPI commentando la linea #include <User_Setup.h> e decommentando la linea corrispondente al tuo display (spesso è #include <User_Setups/Setup25_TTGO_T_Display.h> o una specifica per il modello 2432S028R se presente, oppure crea un setup personalizzato).

3. Carica il Codice sull'ESP32:

   • Apri il file .ino del progetto (es. vesc_display.ino per l'implementazione display) nell'IDE Arduino.
   • Seleziona la scheda corretta: ESP32 Dev Module (o una più specifica se disponibile).
   • Imposta la Porta COM corretta.
   • Configura i parametri della scheda (Partition Scheme, ecc.) se necessario.
   • Clicca su Carica (Upload).

🔧 Configurazione

Prima della compilazione, potresti aver bisogno di aggiustare alcuni parametri nel codice sorgente (.ino):

• Parametri Motore/Veicolo: Imposta correttamente MOTOR_POLE_PAIRS, WHEEL_DIAMETER, MOTOR_PULLEY_TEETH, WHEEL_PULLEY_TEETH per calcoli accurati di velocità e distanza.
• Pin UART: Assicurati che i pin RX/TX definiti nel codice corrispondano a come hai collegato il VESC all'ESP32/Arduino.
• Configurazione TFT_eSPI: (Vedi sezione Installazione).

🚀 Prossimi Sviluppi / Idee Future:

• 🎨 Migliorare le opzioni di personalizzazione dell'interfaccia utente (possibilmente usando librerie grafiche più avanzate come LVGL).
• 🌐 Completare/Ottimizzare il bridge BLE e WiFi per una connettività più robusta.
• 📊 Migliorare la registrazione e la visualizzazione dei dati (es. grafici).
• 🔗 Aggiungere il supporto CANBUS per una comunicazione alternativa e potenzialmente più affidabile con il VESC (se supportato dal VESC e dal microcontrollore).

🙏 Ringraziamenti e Crediti:

Desidero esprimere la mia sincera gratitudine agli autori e ai contributori delle librerie e dei codebase menzionati, senza i quali questo progetto non sarebbe stato possibile:

• SolidGeek: Per la libreria VescUart, fondamentale per la comunicazione Arduino-VESC.
• denyssene: Per la libreria SimpleKalmanFilter, utile per il filtraggio dei dati.
• A-Emile: Per il codice VescBLEBridge, fonte d'ispirazione per la parte Bluetooth.
• TomStanton: Per il VESC LCD EXAMPLE, utile per capire la gestione dei dati VESC.
• Gh0513d: Per il progetto originale Simple VESC Display (SVD), base dell'implementazione per ESP32-2432S028R.
• Bodmer: Per l'indispensabile libreria TFT_eSPI.
• bitbank2: Per la libreria PNGdec.
• Tutti i contributori ai progetti menzionati e alla comunità open-source ESP32/Arduino/VESC.

Il vostro lavoro è molto apprezzato!

Autore (Combinazione e Adattamenti): Ruggero Cadamuro

📜 Licenza:

Questo progetto è rilasciato sotto la Licenza MIT. Vedi il file LICENSE per maggiori dettagli.

📞 Contatti e Supporto:

Per qualsiasi domanda, problema o supporto relativo a questo progetto, puoi contattarmi tramite WhatsApp: http://wa.link/jsfvei

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