乐天一号（基于HK32综合控制板）

注：* 为必填项

* 1、项目来源

  

    乐天一号，设计的初衷是做一款综合控制板，基于目前DIY爱好者经常开发的控制类项目，预留多功能接口，从而实现一个主控满足多种项目开发，例如:平衡车（有刷电机、无刷电机、步进电机、TT电机、N20减速电机）、以及自平衡自行车、单边平衡方块、单点平衡方块、自平衡立杆、独轮平衡车、球平衡机器人、风力摆、螺旋桨PID升降系统、倒立摆等等项目。

 

*2、项目属性

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      此项目完全原创，首次公开，代码、自制视频教程、PCB以及原理图完全开源，禁止个人闲鱼倒卖否则后果自负。此项目前后历时4个月，共计花费两千多元，PCB打样三十余次，也请大家多多支持开源，共同维护国内开源环境。

 

* 3、开源协议

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GPL3.0开源协议

   原理图、PCB、代码完全开源  但不允许个人制作出售以及倒卖资料

  制作过程以及原理视频后期将在我的B站账户发布  乐天科技 uid:434188817    地址  https://space.bilibili.com/434188817

  首先，感谢B站用户‘’天下行走‘’ 用户UID:386711674,详细的教程资料带我入门PID以及平衡小车项目，代码参考于此，希望大家致敬开源精神。其次，也感谢平衡小车之家（东莞市微宏智能科技）较为详细的资料，提供了一定的理论基础，如果大家经济基础比较好的话可以多支持支持，之前作比赛用品一直是在此店家购买，资料详细，售后也比较负责，不够唯一的缺点就是价格比较昂贵。最后，在这一路的制作过程中也遇见了很多很多的问题，感谢曾经为我答疑解惑的人，也因此，有了现在的成果。同时，也感谢立创EDA提供此次难能宝贵的机会，也谢谢立创EDA为开源建设所付出的一切，相信在立创的带领下，国内开源环境会越来越好，我们一起加油！

 

*4、硬件部分

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   本次设计电路部分，全部由立创EDA完成，绘图使用CAD、Solidworks、渲染使用keyshot、视频剪辑使用剪映Windows版、录屏软件使用FScature、思维导图使用XMind。

1 支持芯片：HK32F103C8t6(CBT6)、STM32F103C8T6(CBT6)、STM32F401CCU6(QFN封装)

2 引脚引出：TIM1(CH1 CH2)、 TIM2 TIM3(CH1 CH2) TIM4(CH1 CH2)     PA4 PA5两路ADC引出

3 板载ESP32-S2作为无线通讯模块，可使用低功耗蓝牙或者WIFI连接，ESP32与主控串口通讯

4 默认使用TB6612作为驱动芯片可通知两路编码器电机，同时使用74LV245代替光耦隔离芯片

5 板载MPU6050  长宽设计为48*48mm 体积小巧

6 引出3路万宝至无刷电机接口（此电机内置驱动），与减速电机公用驱动信号，使用时注意端口重复

7 ESP32集成一键下载电路，HK32使用CH340E串口芯片（此芯片不具备一键下载功能），HK32预留SW调试端口

8 ESP32与HK32各预留一个LED状态指示灯

9 ESP32与HK32各预留一个普通按键以及复位按键

10 0.96寸OLED实时显示MPU6050姿态数据与编码器数据，同时显示PID参数，电压等数据

11 LM2596作为5V稳压元器件，XL4015作为电机专用稳压元器件，AMS1117线性稳压元器件为HK32以及ESP32供电

12 电源输入可使用DC005输入或者普通2P接线端子接入

 目前已经实物实现的功能（F1与F4均已测试完成）：

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                                                                                                         （1）直流减速平衡车    （包含开环控制）                            

                                                                                                     （2）TT电机平衡车 （包含开环控制）                           

                                                                                                          （3）N20减速电机（包含开环控制）

                                                                                                    （4）步进电机平衡车                                 

                                                                                                     （5）万宝至无刷电机平衡车

                                                                （6）基于莱洛三角形的动量轮平衡系统（一阶平衡方块模型）

目前已经制作实物，但是未调试代码：

                                                                                                                      （1）三电机平衡立柱                                     

                                                                                                                      （2）点平衡平衡方块                                                

                                                                                                                              （3）风力摆   

                                                                                                       （4）基于PID螺旋桨升降系统                                                                                                                                 （5）平衡自行车

 由于时间关系，目前尚未做出实物，但是硬件支持项目（将来会一一完成）：

      （1）一阶倒立摆                                             （2）二阶倒立摆                                                              （3）独轮平衡车

      （4）球平衡机器人                                         （4）自平衡三棱柱

*5、软件部分

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开发环境：keilMDK    Arduino

 

注：若您的项目涉及软件开发，请在附件上传对应的工程源码。这里可以详细说明您的软件流程图、功能模块框图、相关算法的解释或科普、源码结构、编译环境的搭建和配置、源码编译方法、程序烧录方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。

 

*6、BOM清单

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   购买元器件时建议对照PCB进行购买。

 

*7、大赛LOGO验证

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   纯手工焊接，还请大家多多包含。

* 8、演示您的项目并录制成视频上传

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详细教程以及讲解会在我个人B站账号进行发布：

B站 ：乐天科技

uid:   434188817

视频要求：请横屏拍摄，分辨率不低于1280×720，格式Mp4/Mov，单个视频大小限100M内；

视频标题：立创电赛：{项目名称}-{视频模块名称}；如立创电赛：《自动驾驶》-团队介绍。

 

更多详情：https://diy.szlcsc.com/posts/06c94d90c2c447dfbd9ed7339ff4a5b1