基于stm32的两轮自平衡小车3(硬件篇)

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2020年12月15日 09时10分

此篇为硬件篇,接上一篇“基于stm32的两轮自平衡小车2(原理篇)”。包含自行设计电路板原理图与PCB电路图的过程。详见目录。

 

目录

 

stm32管脚分配

硬件原理图

PCB电路图

最后效果图

 

stm32管脚分配

 

stm32命名规则

 

stm32可以通过其命名规则来区分各种型号的芯片,根据命名规则可以划分为七模块,具体描述如下表格:

 

基于stm32的两轮自平衡小车3(硬件篇)插图

 

本项目选择的主控是stm32f103c8t6(选型见基于stm32的两轮自平衡小车1(模块选型篇)),其GPIO口数量为48Pins,我们关注的主要资源是定时器,因为在项目中编码器模式捕获脉冲和PWM输出这两个关键的功能都是用定时器实现的。该主控内部集成3个通用定时器(TIM2-TIM4)和1个高级定时器(TIM1)。

 

管脚分配

这里先贴出几个相关技术文档:
STM32F103C8T6-数据手册 pzi3
STM32F103C8T6–原理图M cpwa
A4950电机驱动模块-Datasheet zlsd
ATK-MPU6050六轴传感器模块用户手册 23d4

 

参考上面的技术文档,我的GPIO口分配如下(黑色部分为核心板已经集成了的GPIO口,红色部分为分配的GPIO口):

 

基于stm32的两轮自平衡小车3(硬件篇)插图(1)

 

硬件原理图

 

根据GPIO口分配,硬件原理图如下图所示:

 

基于stm32的两轮自平衡小车3(硬件篇)插图(2)

 

其中,因为手头上有两种MPU6050模块,于是为了调试顺利就设置了两种接口,即6脚MPU6050和8脚MPU6050,两者通过跳线帽接口实现转换;供电模块采用两组接口,即T型公头和圆形母头(需要公头接18650电池盒),分别如下图所示:

 

基于stm32的两轮自平衡小车3(硬件篇)插图(3)

 

基于stm32的两轮自平衡小车3(硬件篇)插图(4)

 

PCB电路图

 

PCB电路图如下图所示:

 

基于stm32的两轮自平衡小车3(硬件篇)插图(5)

 

添加泪滴和敷铜效果:

 

基于stm32的两轮自平衡小车3(硬件篇)插图(6)

 

最后效果图

 

3D效果如图所示:

 

基于stm32的两轮自平衡小车3(硬件篇)插图(7)

 

焊接后效果图:

 

基于stm32的两轮自平衡小车3(硬件篇)插图(8)

 

由于打板后焊接起来才发现了两个问题:开关位置没添加开关标识和A4950距离STM32主控过近,因此在PCB做了改动,而焊接的图是用以前保存的,这里需要注意一下。

 

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