机甲大师 - 嘉立创EDA开源硬件平台

编辑器版本 ×
标准版 Standard

1、简单易用,可快速上手

2、流畅支持300个器件或1000个焊盘以下的设计规模

3、支持简单的电路仿真

4、面向学生、老师、创客

专业版 professional

1、全新的交互和界面

2、流畅支持超过3w器件或10w焊盘的设计规模,支持面板和外壳设计

3、更严谨的设计约束,更规范的流程

4、面向企业、更专业的用户

专业版 机甲大师

简介:基于GD32F470(梁山派开发板)设计的机甲大师。功能有PS手柄摇控、2舵机炮台,WS2812车灯,HC05蓝牙模块控制,麦轮驱动,摄像头接口,激光炮。

开源协议: GPL 3.0

(未经作者授权,禁止转载)

创建时间: 2023-05-08 06:53:28
更新时间: 2023-12-05 19:29:13
描述
1、 基于梁山派开发板设计的机甲大师。 --- 大疆的机甲大师给我们最好的体验,每个大男孩都想拥有一台那样的小车。奈何它的价格对我来说就是天文数字。但是,对于学习电子专业的我来说不是难事。买不起,我们就自已造一台出来。随后,我自已的机甲大师就这样诞生了。成品图片展示。 ![小车2.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/denV6tPmafAb6wGeTFstHMyiKaFbY1tmDODfEVds.jpeg) ![小车1.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/FDPTR41D72mCWfyNlfDMePtmt6MmVjBjBCzoZSiU.jpeg) 2、 机甲大师功能分解图 --- ![思维导图.png](//image.lceda.cn/pullimage/PZzBO4GKR7IqzGsHEZjZEFTcBPmxqhmpuP0NCTJa.png) 3、 功能介绍 --- (1) 车轮及控制 --- ① 车轮使用5CM的麦轮,电机使用N20电机,转速80转/每分钟。 麦轮的控制方式,如图。当车轮转动的方向不同,小车行驶的方向也不同。 ![麦轮.png](//image.lceda.cn/pullimage/1oB9mqhOQKfkgoiNEPxV11zTzkeajGriwMdm0lsK.png) ② 车轮的驱动电路 --- ![轮子驱动电路.png](//image.lceda.cn/pullimage/HVlzP7pB39wassoy5xEoolraLPq62HXbav46JUv6.png) 麦轮控制电路 使用DRV8833PWPR芯片。DRV8833PWPR是2A低压双刷直流或单双极步进电机驱动器。该芯片具有两个H桥驱动器,可以驱动两个直流有刷电动机,一个双极步进电动机,螺线管或其他感性负载。每个H桥的输出驱动器模块由配置为H桥的N沟道功率MOSFET组成,以驱动电机绕组。每个H桥都包括调节或限制绕组电流的电路。具有故障输出引脚的内部停机功能可提供过流保护,短路保护,欠压锁定和过热保护。还提供了低功耗睡眠模式。 ③ 车轮速度检测。通过光电反馈信号测脉冲信号,从而得到速度,来完成PID控制(参考网友的设计)。信号采集原理如图 ![麦轮速度检测.png](//image.lceda.cn/pullimage/NdZszqQ6tvRu9Z7L9o4VdBNA1S220957nlJYePjt.png) 速度检测电路图 ![测速电路图.png](//image.lceda.cn/pullimage/zI8HoQwXqMwwZDa0va72RGVZjfO64kV4y5tgwlfP.png) 当光电开关KEY1得到反射信号,光电开关3、4导通,给U1施密特触发反相器2脚低电平,反相器4脚输出高电平给梁山派(单片机)IO。这样就可以通过梁山派(单片机)IO口,采集脉冲波形,可以得到车轮的转速。反相器是保证脉冲波形完整。这样和车轮PWM信号的配合,完成闭环控制(PID)。 ``` ``` (2) 炮台及发射系统 --- 炮台通过2个SG90舵机,完成炮台的左右和上下的方向移动。通过梁山派的PA5、PB8口的PWM信号控制。 ![舵机炮台.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/9P01PJEzx6Ua51VUUw3lbXFqQBQea79K8oOgi6a0.jpeg) 舵机接口电路 ![舵机炮台电路图.png](//image.lceda.cn/pullimage/Cc7AjaQkqiiCGYmWpj2cMdwRV5BOmBC56EY8OFLo.png) PA5口是原设计端口,PB8是使用了摄像头的一个IO口。原设计H11口是PB15口,因程序中没有驱起来,先使用PB8口。上面那个舵机和左边那个舵机是主舵机,右边那个舵机只是支撑和固定的作用,内部机构已拆掉。 ❷子弹发射系统 ![摩擦轮发射.png](//image.lceda.cn/pullimage/bsZYB1HNHFMxELKan1Rptv8WMHkhIBrhvIGFsJ97.png) 准备使用摩擦轮发射6MM的子弹。两边是摩擦轮,中间放子弹。这是基本原理,还在设计中 (3) PS手柄控制 --- PS手柄接收机图 ![ps接收器.png](//image.lceda.cn/pullimage/Ej163qDs07DtUQR4sELtrDaxnt8YnrMyfGSWLoWO.png) ![PS手柄联线.png](//image.lceda.cn/pullimage/rpTbmL4dVjgShO77HJ4V9hEp4g1aaF6m66mZejAG.png) 通讯时序,感觉和SPI很像,也是四线 DI与DO是一对同时传输的8 bit串行数据,传输的时候需要CS为低电平,CLK由高变低。 DO是单片机发送给接收器的信号。 DI是接收器发送给单片机的信号。 PS手柄接收器因小车身体空间有限,只能贴到小车的底盘下面。 ![PS手柄接收器按装1.png](//image.lceda.cn/pullimage/3und5dGosEszWzmFWr7lsCCUAznWcESnSc6Yymc1.png) PS手柄接口电路图 ![PS手柄接口电路.png](//image.lceda.cn/pullimage/YcmpZ4xdUORqfMSeMW3z55bGbg9SRGk7IeFNyCT0.png) PS手柄接收器,按装到CN1接口上。这个接口也可以接2.4G无线接收模块。 控制还设计了蓝牙模块,使用了HC-05蓝牙。蓝牙模块暂时没有接入调试。 ``` ``` (4) 动力电池 --- ![锂电池.png](//image.lceda.cn/pullimage/bEcWUeSrjqHUlE7ErevL8paZoDnGHwO5w53D9lEj.png) 供电电路图 ![锂电池供电电路.png](//image.lceda.cn/pullimage/D8G5pxbaMaJEmS8SRwrYTcUDqu0JWPqYlkfAhquI.png) 小车全车有3种电压,7.4V锂电池给小车电机的驱动芯片,5V是使用U18 78M05线性稳压芯片将7.4V稳压到5V,提供小车各模块和梁山派供电。U18稳压芯片可以提供500MA的电流,还算够用。3.3V是通过梁山派输出的。电池使用扎带绑到小车的后面。 ``` ``` (5) 小车灯 --- 小车设计了前后LED灯,但是加装了外壳,没有用。使用了WS2812的灯头。设计在车身底部WS2812的灯也没有用。直接外接WS2812车灯头。 ![WS2812车灯.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/Qe8TyU0ZnfJo5H93bzopzpbVrvBiAQ8evDz2YNuX.jpeg) WS2812 电路图。 ![WS2812车灯电路.png](//image.lceda.cn/pullimage/BF5WvUzU8iHyhHrhdtEwTYwmMtgDEJbma8wcLTGQ.png) WS2812在上电复位以后,DIN端接受从控制器传输过来的数据,首先送过来的24bit数据被第一个灯珠提取后,送到灯珠内部的数据锁存器,剩余的数据经过内部整形处理电路整 形放大后通过DO端口开始转发输出给下一个级联的灯珠,每经过一个灯珠的传输,信号减少24bit。灯珠采用自动整形转发技术,使得该灯珠的级联个数不受信号传送的限制,仅受限信号传输速度要求。灯头使用了四个灯珠级联。在程序就写入了四个颜色。 ``` ``` (6) 激光炮 --- 小车加装了激光发射管,使用PS手柄打开和关闭。 驱动电路 ![激光头电路图.png](//image.lceda.cn/pullimage/MSzMA1cnt56iumFnT5iCGVCCbXeKAsLRHfDjYGqg.png) 本电路没有设计在小车电路板上,处加装了小板。LED24就是激光发射管,使用数字三极管DTC143ECA。激光发射管使用5V供电,驱动电流12MA。小车供电可以正常驱动激光头。用LED_L灯的引脚驱动激光发射管的开和关。 ``` ``` (7) 炮台按装 --- ![炮台和炮连接图.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/0qkKIHSX04OsLwPeNxtrrLmekqScRrE31Oe2N1GC.jpeg) 炮台和炮使用2个3*18的螺丝连接,可以方便更换发射的炮。 ``` ``` (8) PS手柄操作说明 --- ![PS手柄使用说明.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/ca4iGYGXQIlBSdm8xjR0TD1ajksgMNMOchvE2Nl2.jpeg) (9)问题说明 --- ![内部照片.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/ax12PzlRNuYrOjLHfpZwmtXWeghwb2GPasOfa88Z.jpeg) 小车电路板没有设计螺丝孔,不好固定。这个是小车最大的缺陷。只能用螺丝和小板固定到底壳上。看那个红色的小板就是固定电路板的。这个就是小车要改进的地方。 螺丝五金件的说明 φ2*8的螺丝 24套 φ4*45的螺丝 6套 φ3*18的螺丝 2套 3D件展示 ![机身3D打印件.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/rMWBuaHN1CV5tk1ukUaopoOtak1Nzf5ekI3F7y87.jpeg) 3、 总结 --- 小车有很多功能的还没有测试,各端口都预留了。如蓝牙、巡迹、超声测距,语音控制、听音辨位、摄像头图像识别。有时间进一步完成。先把基础的功能都设在PS手柄,完成基础功能的测试。在设计中,梁山派的模块移植手册为开发提供了很大的帮助,提高了开发效率。我的程序都是从手册中CV来的,真是YYDS。如果没有手册,要是碰到一个难的问题,卡住一定在这样短的时间完成不了(业余时间)。小车的底壳是用立创EDA设计的,炮台和灯头都是用SOLIDWORKS设计,这个软件刚入门,设计的不是很专业。不喜勿喷。哈哈。。。。设计的文件都上传在附件。望设计的过程可以帮到大家。
设计图
原理图
1 /
PCB
1 /
未生成预览图,请在编辑器重新保存一次
工程视频/附件
序号 文件名称 下载次数
1

小车功能测试.mp4

36
2

2.小车程序.rar

67
3

3D文件.rar

31
工程成员
侵权投诉
相关工程
换一批
加载中...
添加到专辑 ×

加载中...

温馨提示 ×

是否需要添加此工程到专辑?

温馨提示
动态内容涉嫌违规
内容:
  • 153 6159 2675

服务时间

周一至周五 9:00~18:00
  • 技术支持

support
  • 开源平台公众号

MP