【RT-Thread作品秀】写字机器人作者:乔城阳 概述（说明应用产生的背景、实现功能）写字机器人在实际生产线上由于效率赶不上打印机，应用不是很广，然而由于其结构简单，成本低，并且符合人手写风格，在学习阶段很有价值。写字机器人设计上包含了路径规划、直线插补、加减速控制等常用电机运动控制算法，在软件上也会用到DXF文件解析、openCV图像处理等G代码生成工具，对后期深入研究激光切割机、雕刻机、3D打印机等大型设备有很好的铺垫作用。因此我的作品以写字机器人为题目分享我的制作过程和学习体验，希望对各位小伙伴的学习有所帮助。 开发环境（所采用的软、硬件方案）硬件:ART-PI、arduino、TM4C123GXL RT-Thread版本:3.14 开发工具及版本:MDK-ARM5.31、VSCode RT-Thread使用情况概述（简要总结下应用中RT-Thread使用情况:内核部分、组件部分、软件包部分、内核、其他）内核部分:线程调度，资源分配、同步通信、设备驱动框架 组件:DFS文件系统、UART串行异步通信、CAN通信 其他:UDP通信、cJSON编解码 硬件框架（概述应用所采用的硬件方案框图，并对核心部分做介绍）软件框架说明（介绍应用所采用的软件方案框图、流程图等，并加以解说）在写字机器人设计上我将其分为三个部分: 图像处理模块 运动控制模块 G代码生成模块 图像处理模块负责把文本图像和照片等图像文件做预处理，去除杂点，然后以合适的算法将图像二值化，突现主要信息，然后提取轮廓骨架以适合机器书写。 G代码生成模块将图像轮廓序列化后进行路径规划，选取一个适合的加工精度，然后按数控加工常用的G代码规范生成NC加工文件。另外对于标准的DXF文件则通过文件解析的方法生成G代码。 运动控制模块是写字机器人中最杂的一个模块，负责各个运动机构的精准快速移动。收到G代码指令后需要结合前后指令信息生成当前指令的合适初速度、最大运行速度，根据运动轨迹进行直线插补点，最后按SPTA梯形加减速算法向电机发出脉冲。 软件模块说明（介绍应用软件关键部分的逻辑、采用的实现方式等）Grbl是一种高性能低成本的开源CNC控制器，基于ATmega328型芯片输出高速精准的电机控制脉冲，完美支持各种标准G代码，并包含了完整的前瞻性加速控制，可以实现平稳的加速和无冲击的转弯动作。 正是由于grbl的前瞻性速度控制功能，所以要保证grbl控制器内一直保持着16-20个G代码指令。这需要ART-PI通过读取grbl控制器缓冲区状态，及时发送G代码指令，避免出现缓冲溢出和缓冲区为空等现象出现。 因此需要运行RT-thread实时操作系统，通读读取SD卡上的NC文件，并与grbl控制器通信，控制设备正常运行。另外RT-thread也可提供丰富的人机交互功能，将设备工作路径、进度等状态实时显示在屏幕上，也可以增加暂停续写等功能。 演示效果（演示效果请采用3张高清图片，并录制一段不少于1min视频解说应用所实现的效果，视频上传至B站或者腾讯视频或其他视频平台，给出链接即可）演示视频 比赛感悟同样是C代码，为什么别人写得那么好，这次比赛用到两个开源软件，一个是RT-thread，负责人机交互和发送控制指令，另一个是grbl，用来完成运动控制。两款软件都设计的非常精巧，只需在2kB大小的RAM上运行，而功能却又非常强大，实现了很多复杂的功能，所有的代码封装的很好，模块启用只需打开对应的宏定义即可。这次专门去图书馆借阅了RTT相关的图书，了解线程是如何调度，设备驱动应该怎么实现，但是内部还是有很多内容不理解，后期需要继续不断充实自己。运动控制一直是我的兴趣所在，这次也终于有机会把它实现，看着电机在一行行指令的控制下乖乖地转动，听着不断变化着频率的电机声音，真正体会到了伺服servo的含义，非常开心~

本项目原本设计的是一个毫欧表，为了测试C8051F350的24bit ADC，顺便兼容了一个电压表功能。一个直流电压表最关键的有3个部分:模拟前端、ADC和基准电压。这里就做简短描述，详解附件的更详细的图文讲解。 五位半电压表参数特性: - 100mV/1000mV/10V/100V四个档位，大概有50%超量程余量 - 五位半显示，最大150000 count - 支持任意值校正，通过面板按钮即可校正。精度保守一点吧，0.01% Reading+4 LSB，后面有测试图 - Fast/Slow两档速度，Fast:10次/秒，Slow:1次/秒 - 数据从USB UART输出，波特率115200（目前只输出，不能从上位机控制） - 默认5分钟自动关机，可以关闭该功能 - 使用一节锂电池供电，支持从USB充电 - 支持背光，可以关闭 - 工作电流:17mA（背光关闭）；44mA（背光打开）。一节14500（5号）锂电池可以连续工作1.5～2天（背光关闭） 五位半电压表实物截图: 模拟前端 模拟前端肩负了几个重要任务:输入信号的衰减或者放大/低通滤波/阻抗变换/防护。 大家都知道一般来说ADC只有一个量程，台式的一般是10/20V，手持的三位半或者四位半是200mV，这个称为基本量程，也是精度最高的量程，其他的量程都要把输入信号放大或者衰减到这个量程再来测量。这个表的基本量程是1V，而且由于MCU内置了PGA，因此模拟前端仅需要考虑衰减。 ADC 使用C8051F350内置的24bit ADC，这个在毫欧表里面已经说的比较多了。这个表再重温一下，在PGA=1，10Hz的条件下，RMS noise是2.38uV，峰峰值 noise为2.38*6.6=15.7uV，也就是1V档的1.5个LSB（五位半），大概看到两个数在跳（极端情况可能3个），在Slow模式下，把10个读数平均，提升log(10)/log(4)=1.66bit，2^1.66=3.16LSB，因此在Slow模式基本上不会跳数了（当然，由于舍入问题导致的最后一位跳是不能避免的）。 基准电压 这里可以使用C8051F350的内置基准（最大15ppm温度系数），或者外部基准可以用REF5025（工业级:2.5ppm（典型）/3ppm（最大）温度系数；商业级:3/8ppm）或者MAX6192（A级:2/5ppm；B级:4/10ppm；C级8/25ppm）。 使用内置和外置基准的frimware是不一样的，不能搞错。

DAPlink--原理图和源程序--兼容ST LINK2

可能感兴趣的项目设计:把妹神器—自制的电子萤火虫（https://www.cirmall.com/circuit/1673/detail?3） 前言: 前段时间，看到某论坛网友制作的一款萤火虫，觉得很好。于是自己便开始制作，目前还只是停留在理论阶段，正在画原理图，现在将全彩LED萤火虫的原理图开源出来，同时附上部分所用到的芯片资料。 LED彩灯制作思路: 采用的主控芯片为ATMEGA328P，芯片详情还请各位自行百度吧，这里不多介绍。通过一个按键，进行模式的切换，单个按键怎么切换，当然是判断这个按键长按，短按或者连续按压一次，二次，三次...等等，尽可能的简化电路，为后面的实物缩小体积。 TM1826是一款十二通道LED恒流驱动，单个芯片能驱动四个RGB全彩的LED，我用了四片，虽然说这个芯片可以联级，但我觉得这发送的数据量有点大，因此放弃这个方式。直接MCU的四个I/O口分别控制，其实，这款芯片我还是第一次使用，芯片已经到货，正准备板子出来了，做几个实验，熟悉下这款芯片怎么操作。 我还加入了SD卡，生日嘛！肯定要有生日快乐歌，将某某的原音存入SD卡中，到时候直接调取就可以了，为什么我不用音乐模块呢？因为很简单，那个声音太呆板了。SD卡中再存几首她喜欢的音乐，哎呀，说着说着有点像MP3了。还加入了MD8002A 集成功放，驱动一个小小的扬声器，没得问题。电源部分，加入太阳能，告别USB充电的烦恼！太阳能板采用100mm直径的，5V 150mA，应该够了。 系统设计框图: 大致的3D效果图，也分享出来给大家看看效果，PCB直径是100mm的，这个直径的根据选的玻璃瓶而定，暂时是定这么大，后期等瓶子到货了，再进行缩小处理。还有，LED采用【共阳 高亮全彩LED 5MM 四脚红绿蓝三色 】，图中LED的封装还未更改，还在考虑要不要加限流电阻，这个只有等货到，再确定了。电源部分，3.3V使用的是AMS1117-3V3的模块，有点小奢侈，这个是给SD卡供电的，因为单片机是5V的，中间有个电平转换问题.

仿真图: 舞蹈机器人步进电机仿真设计（源程序+Proteus仿真）-电路方案

该LED雪花灯挂件外形精美，具有闪动效果，身受人们的喜爱，主要用于圣诞节或者生日等节日宴会渲染气氛。同时，该LED雪花灯电路设计简单，非常适合电子爱好者DIY制作。该LED雪花灯控制板主要由STM32F03xF单片机、多个LED RGB5050 及电源模块等构成。 雪花 LED灯PCB及实物截图: 附件资料截图；

功能如下 使用STM32F103ZE芯片，通过DM9000AEP把互联网上的网络音频流（支持shoutcast、http mp3流）抓取下来，先在板子上外扩的SRAM上缓存。然后在STM32F103ZE上通过mp3软件解码器解码变成PCM音频，通过DMA方式送到PCM1770进行回放； 它也可以流畅播放SD卡上的mp3、wav格式文件。（支持大于4G的SD卡）； 通过3.2寸240*320的TFT触摸屏、五向按键、红外遥控器进行控制； 红外遥控器具备自学习功能； 系统信息显示； LCD背光、音量可调，触摸灵敏度可随时校准；

应用领域: 三相冰柜散热扇、空调内外风机驱动、吊扇灯驱动、直流风筒、冰箱压缩机驱动、盘管风机驱动等310V高压直流无刷电机方案应用 半桥IPM关键特性: 集成1颗高可靠性HVIC+2颗FRMOSFET或2颗IGBT 功率覆盖0~700W功率范围 集成带限流自举高压二极管，>5us短路容耐度 内置过流检测保护和FO/SD错误指示和关断功能 内置防穿通100ns死区 高精度过温度检测保护 高低侧电源欠压保护 定制化小体积DIP8和LasSOP-10封装 应用领域: 智能功率模块（IPM） 典型应用框图 IPM产品规划图

昨天发了一篇关于SW3518S全协议快充模块QC3.0诱骗测试的帖子（http://bbs.ntpcb.com/read-htm-tid-161412.html）， 其中涉及到两种接口形式的QC3.0诱骗电路，今天有空将这两款画了原理图PCB，并做了拼板。 现在分享出来给你大家。 A型USB公头版 A型USB公头版原理图: 单片PCB正面图:单片尺寸为26.2mm*15mm 3D正面图: 3D背面图: 拼板PCB正面: 拼板3D正面: 拼板3D 背面: 拼板尺寸为52.4mm*60mm TYPE-C公头版 TYPE-C公头版原理图: PCB正面:单片尺寸为25mm*15mm 3D正面: 3D背面: 拼板正面: 拼板背面: 拼板尺寸为50mm*60mm

将航模所用的SBUS信号翻转成为标准串口信号，信号电平3.3，5v电平和3.3电平都是兼容的