Rice我叫加饭? · 2020年11月18日

饭仔DIY --《平衡车之硬件制作》

首发:Rice 嵌入式开发技术分享
作者:Rice

     无聊的周末,开始了我的平衡车DIY设计。接下会不断更新我在DIY过程的遇到的问题,以及如何去处理。
   首先确定好自己需要实现的功能,将其罗列起来,方便后续硬件的选型。作者第一版平衡车实现的是基本功能,没有附加其他的功能,所以硬件比较简单。

    以下是作者用到的基本元器件:

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元器件型号选好了,便是电路的设计:
1.MCU的设计(stm32f103c8t6):因为MCU是整个系统中最重要的电路,所以滤波电路是必不可少的部分,这是作者设计的电路,不过LC滤波电路的效果会更加好。作者的电路提供不同的烧写方式。

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2.驱动的设计(TB6612FNG):驱动的的电源直接接电池的,不过电池输入,作者还增加了一层滤波电路的设计。这是作者修改过的第二版驱动的电路图。第一版是使用了PA12和PA13引脚,然后后面发现,PA13的用成通用I/O时一直出问题,后面发现PA13是JTAG接口,在某度上查了一下,要作为通用I/O,其配置跟其他I/O不一样,需要在初始化时增加两句代码,而且初始化顺序不能颠倒。代码如下:
RCC\_APB2PeriphClockCmd(RCC\_APB2Periph\_AFIO, ENABLE);
GPIO\_PinRemapConfig(GPIO\_Remap\_SWJ\_Disable , ENABLE);
作者通过网上的配置过程,确实能输出高低电平。但是测量它的电压,发现和普通I/O的电压值不一样,不同I/O的电压是3.3V左右,而它的输出只有1.5V左右。后面反复推敲,增加了个上啦电阻后,就可以正常一样使用了。如果嫌弃这样的配置,那么可以选择作者的第二版电路图。将PA12和PA13改为PB12和PB13。如下:
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3.滤波电路的设计:作者在电路中的输入端增加了分压电阻,可以通过ADC实时采集电源的电压。采用二极管来防止电流反向处理。这个电路是作者自己随意设计的,可能不太正确,不对的大神可以指点指点。
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4.CH340G串口电路的设计:作者在电路中增加ch340g的目的就是提供多种烧写方式。采用串口烧写代码的电路接法在上面第一点有说明。
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5.JTAG烧写电路的设计:你会发现作者在的设计中,在每个引脚会增加个上拉电阻,原因是stm32的I/O识别的高电平需要2.0V以上,所以增加上拉电阻,以防I/O电压不足,导致出问题。

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6.OLED电路的设计:作者的显示器设计,采用662K进行独立供电,也提供了几种方式实现,如下表:
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7.稳压电路的设计:

5V稳压电路如下:

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3.3V稳压电路,电路的输出端还增加了自恢复保险丝。如下:

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8.BluetoothLE电路的设计:

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9.按键模块电路的设计:

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10.陀螺仪电路的设计
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11.蜂鸣器电路的设计:

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一、整体原理图:

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二、PCB:

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三、3D效果图:

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四、实物图:

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以上就是作者再设计过程中的经验分享。有不对的地方欢迎评价。

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一个周末很无聊的嵌入式软件工程师,写写经验,写写总结。
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