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[Altium] 【自制】摇摆自平衡的莱洛三角,基于ESP32,可充电

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发表于 2022-4-19 14:55:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
这次的工程,不论是新手,还是单纯想练练手的大佬,都可以参考着做。
毕竟是在10*10以内免费PCB打板的基础上做出来的……
也不费钱包


自平衡的莱洛三角简介:ESP32作为主控,5V充3串锂电池,可实现摇摆自平衡。



左:使用灯哥开源FOC2.0板测试 中:13*13cm嘉立创紫PCB 右:10*10cm最终版本



工程介绍
主控芯片使用ESP32,并配置了调参上位机,可以很方便的通过wifi无线调参。
无刷控制使用灯哥开源FOC。
制作出一个方便复刻的自平衡莱洛三角形,在桌面上作为一个摆件还是非常不错的。

一、 软件架构
在原作者的自平衡控制电压算法上进行修改,将电压控制改为速度控制。使得对模型的控制在物理上更加容易理解。
并且代码的调参都可以通过连接ESP32的wifi调整。
具体特性如下:
  • [size=0.882em]基于 Arduino:运行在 ESP32 Arduino 上
  • [size=0.882em]控制模式丰富:电压控制和速度控制




二、硬件特性



三、使用说明
1.下载完项目git所有文件后,打开arduino文件夹,解压arduino.7z完成之后双击运行esp32_package_1.0.6.exe安装esp32库环境。
注意:若之前有安装过arduino,请将路径“C:\Users\用户名\AppData\Local\”的Arduino15文件夹和“此电脑\文档”内的Arduino 删除。
也可自行下载Arduino并安装SimpleFOC,但是可能会版本不对电机不动。

2.打开解压后的arduino文件夹内的arduino.exe,导航栏-文件-打开。选择arduino\main里面的main.ino

3.烧录程序到ESP32:选择工具-开发板-esp32 Arduino-ESP32 Dev module,然后连接USB口选择对应的com口,编译上传。
如:无法正常编译
(1)可能与原有arduino冲突,请查看使用说明第一条;
(2)文件夹路径含有非法字符,可以把Arduino移动到硬盘根目录下,如D:\Arduino。

4.打开本项目内的python_gui内的可执行文件_main内的main.exe并连接上WIFI:ESP32 密码:12345678。点击设置开始调参。

5.连接成功后,点击disable,然后逆时针拨动动量轮,查看上位机中V参数是否为正值。
注意!如果 逆时针转为为负值 那么需要将电机线任。

6.如果电机不能正常运行,可以点击上位机中最下方的测试部分 ,打开电压或者速度测试,滑动滑条,查看电机能否正常运行。
还不能,建议检测硬件电路部分。

7.如果不能摇摆直立,推荐调整的参数为TA、SA、SV

8.K值可以用滑块调整,拖动滑块就会发送参数命令,但是调整到合适值之后需要自行在Arduino的main中修改再烧录一次。

9.滑条:最左边输入框为滑块下限,右边是滑块上限,滑条等分成200份,命令是字符串,滑动滑块发送字符串 + 数值。
比如让平衡角度为90度,则输入:TA90,并且会存入eeprom的位置0中。
注:wifi发送命令不能过快,因为每次都会保存进eeprom,K参数没有保存到EEPROM所以可以使用滑条调整。



四、硬件设计
使用嘉立创EDA绘制电路原理图,LaserMaker绘制莱洛三角形和动量轮(有激光切割机可以事先切割结构作为参考)。
将绘制完的图形导入到嘉立创EDA中可作为PCB的外框。丝印图案分别是Gawr Gura、ouro kronii。

五、有用的地方
  • [size=0.882em]Arduino的程序中的command.h、command.cpp可以支持任意的字符串输入。在其他项目中一样可以用,无论是wifi接收到的字符串数据或者是串口的字符串数据。
  • [size=0.882em]GUI上位机可以在其他wifi项目中继续使用,用来调参还是很方便。

六、设计图


原理图



PCB



3D预览图



动量轮8*8cm


七、工程附件
相关附件可从原工程下载查看。
如有其他问题,可在原工程底部留言作者。
原工程点我


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