初级

飞行小能手

从「第一次起飞」到「玩转无人机」的快乐之旅

适合小学高年级学生，零编程基础，只需安装硬件和烧录固件，就能体验飞行的乐趣！
学习周期：1-2 周，每天 1 小时。

教材理念

核心：「开箱即玩」，通过简单的硬件安装和固件烧录，让学生快速体验飞行的乐趣。

结构：从「组装飞机」→「第一次起飞」→「玩出花样」→「团队协作」，逐步解锁无人机的玩法。

目标：每完成一个项目，都能获得「我做到了」的成就感，激发对科技的兴趣。

项目总览

序号项目名称核心玩法难度
01小飞侠诞生组装无人机并第一次起飞⭐
02个性小飞机更换不同音效和灯效⭐⭐
03空中画家规划并执行固定飞行路径⭐⭐⭐
04我的眼睛安装摄像头，体验第一人称视角⭐⭐⭐
05跟屁虫追踪红色小球⭐⭐⭐⭐
06小队集合两架无人机编队飞行⭐⭐⭐⭐

项目 01：小飞侠诞生 —— 组装并第一次起飞

任务：组装无人机硬件，并烧录「一键起飞」固件，完成第一次飞行。

材料清单（老师/家长准备）

  • ESP32-S3-DevKitC 开发板 x1
  • 715 有刷电机 x4
  • MPU6050 姿态传感器 x1
  • 3.7V 锂电池（1S）x1
  • 亚克力机架（或 3D 打印）x1
  • 电调（或直接用 ESP32 PWM 驱动）x4
  • USB 数据线 x1

动手步骤

1

组装机架

  • 按照说明书，将亚克力板用螺丝固定成机架。
  • 将电机安装到机架四个角，用螺丝拧紧。
2

接线（对照接线图）

ESP32 引脚分配: ───────────────────────── GPIO 4 → 电机 1 GPIO 5 → 电机 2 GPIO 6 → 电机 3 GPIO 7 → 电机 4 GPIO 21 → I2C SDA (MPU6050) GPIO 22 → I2C SCL (MPU6050) 锂电池 → ESP32 电源接口
3

烧录固件

  1. 下载 takeoff.bin 文件到电脑桌面。
  2. 按住 ESP32 开发板的 「BOOT」 键，同时插入 USB 数据线到电脑。
  3. 打开 flash_tool.exe（烧录工具），选择 takeoff.bin 文件，点击「烧录」按钮。
  4. 等待烧录完成（约 10 秒），工具显示「烧录成功」。
4

第一次起飞

  1. 找一个空旷的室内区域（如客厅），移除周围的障碍物。
  2. 打开无人机电源（锂电池开关），无人机指示灯会闪烁。
  3. 用手机连接无人机 Wi-Fi（名称：ESP-Drone，密码：12345678）。
  4. 打开 Drone Control APP（手机上安装），点击「起飞」按钮。
  5. 慢慢推油门滑块，无人机就飞起来啦！
  6. 尝试控制无人机前后左右移动，然后慢慢降低油门让它降落。
成就感

我亲手组装的无人机飞起来了！

项目 02：个性小飞机 —— 更换音效和灯效

任务：通过烧录不同的固件，给无人机更换起飞音效和 LED 灯效，打造专属个性飞机。

动手步骤

  1. 更换起飞音效：下载 sound_happy.bin 文件（欢乐颂音效），用烧录工具烧录。开机测试：无人机起飞时会播放《欢乐颂》的旋律！
  2. 更换 LED 灯效：下载 led_rainbow.bin 文件（彩虹灯效），同样方法烧录。开机测试：无人机的 LED 灯会变成彩虹色！
  3. 挑战：尝试烧录 sound_birthday.bin（生日歌音效）和 led_blink.bin（闪烁灯效），给朋友一个惊喜！
成就感

我的无人机有自己的个性了！

项目 03：空中画家 —— 规划飞行路径

任务：使用路径规划工具，让无人机自动画出「8」字或心形。

动手步骤

  1. 设计路径：在电脑上打开 path_designer.exe 工具，选择「8 字路径」模板，点击「生成固件」按钮。
  2. 烧录路径固件：用烧录工具将 path_8.bin 烧录到无人机。
  3. 测试飞行：在地面用彩色胶带画出一个「8」字作为参考。开机，连接手机 APP，点击「自动飞行」按钮。观察无人机是否按「8」字路径飞行！
  4. 挑战：尝试设计「心形」路径（选择 heart 模板），让无人机在空中画一个爱心。
成就感

无人机能按我设计的路径飞行，像个空中画家！

项目 04：我的眼睛 —— 第一人称视角

任务：给无人机安装摄像头，通过手机看到无人机的视角。

额外材料

  • OV2640 摄像头模块 x1

动手步骤

  1. 安装摄像头：将 OV2640 摄像头模块用双面胶固定在无人机机架前方。接线：摄像头 VCC → ESP32 3.3V，GND → GND，SCL → GPIO22，SDA → GPIO21。
  2. 烧录摄像头固件：下载 fpv.bin 文件，烧录到无人机。
  3. 体验 FPV：开机，连接手机 APP，点击 APP 中的「摄像头」按钮，屏幕上会显示无人机看到的画面！
  4. 挑战：用无人机的摄像头拍摄家里的天花板，看看能发现什么。
成就感

我能从无人机的视角看世界，太神奇了！

项目 05：跟屁虫 —— 追踪红色小球

任务：让无人机自动追踪红色小球，成为你的「跟屁虫」。

额外材料

  • 红色小球（直径 10cm）

动手步骤

  1. 烧录 track_ball.bin 追踪固件到无人机。
  2. 开机，连接手机 APP，点击「追踪模式」按钮。
  3. 手持红色小球，在无人机前方移动。观察无人机是否会跟着红球移动！
  4. 挑战：用红球引导无人机绕过桌子，看它是否能跟着你走。

项目 06：小队集合 —— 两架无人机编队飞行

任务：用两架无人机组成小队，一起飞行。

额外材料

  • 两架已组装好的无人机（A 机和 B 机）

动手步骤

  1. 下载 leader.bin（领队机固件）烧录到 A 机。下载 follower.bin（跟随机固件）烧录到 B 机。
  2. 同时开机 A 机和 B 机，B 机会自动连接 A 机的 Wi-Fi。
  3. 用手机连接 A 机的 Wi-Fi，打开 APP，点击「编队飞行」按钮，A 机会带领 B 机一起飞行！
  4. 挑战：让两架无人机一起飞「8」字，看看它们的队形是否整齐。
成就感

我能控制两架无人机一起飞行，像个指挥官！

安全提示

飞行安全须知

  1. 飞行环境：选择空旷的室内或室外（无风）区域，远离人群和障碍物。
  2. 电池安全：不要过度充电或放电，使用专用充电器。
  3. 操作规范：飞行前检查所有螺丝是否拧紧，电机是否正常转动。
  4. 紧急处理：如无人机失控，立即降低油门让它降落，或关闭电源。

资源下载

📦

初级固件包

esp32-drone-beginner.zip - 包含所有项目的 bin 文件

🔧

烧录工具

flash_tool.exe (Windows) / flash_tool_mac.app (macOS)

📱

手机 APP

Drone Control APK (Android) / App Store 搜索 "ESP Drone" (iOS)

📄

接线图

wiring_diagram.pdf - 彩色大图，方便对照接线

家长/老师指导建议

  1. 提前准备：课前组装好 1-2 架示范无人机，熟悉烧录流程。
  2. 分组协作：2-3 个学生一组，共同完成组装和测试，培养团队合作精神。
  3. 鼓励创新：引导学生尝试不同的玩法，如设计新的飞行路径或用不同颜色的球测试追踪功能。
  4. 联系生活：讲解无人机在生活中的应用（如送快递、拍电影、救火），激发学生的想象力。
  5. 分享展示：每完成一个项目，组织学生分享自己的飞行经历，增强成就感。
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