STM32F103C8T6开发笔记1：有线陀螺仪二自由度机械臂

经过之前几天的快速学习，今日尝试组装一款基于MPU6050陀螺仪控制的二自由度机械臂，本文对其使用器材以及基本原理进行介绍~

组装效果图：

主要元器件如下：

器件	个数
15 KG以上 舵机	3
适合舵机的金属夹爪	1
18650电池电源12V	1
云台支架	2
云台底座	1
zigbee  DL_20无线模块	2
LM2596S 直流稳压模块	1
STM32 F103 C8T6最小系统板	2
杜邦线	若干
螺丝	若干

原理介绍：

原理我只讲框架了，因为具体内容在之前的STM32F103C8T6     相关的文章都有讲过

 所用知识主要有：

1.舵机旋转角度的控制：

单片机定时器三个通道输出PWM控制舵机旋转，PWM频率固定，通过改变占空比来调整角度

2.俩片单片机通过无线模块进行通信：

单片机A搭载了MPU6050六轴加速度角度传感器，负责解算人手握其的姿态角，并传数据给单片机B，单片机B负责获取数据控制机械臂旋转角度，俩者串口上都连接有Zigbee DH_20无线通信模块，本质也就是串口通信。

3.MPU6050六轴加速度角度传感器：

为消除错误，提升测量数据可置信度，使用一阶互补滤波，短时角加速度数据置信度高，长时角度数据置信度高，俩组数据互补，相辅相成。

遇到的困难：

1.串口通信：

串口通信是最大的困难，串口能正常配通是极其不容易的事情，会受各种干扰因素影响，相关文章也有所提及：STM32 F103C8T6学习笔记7：双机无线串口通信_

 STM32 F103C8T6学习笔记7：双机无线串口通信_NULL指向我的博客-CSDN博客

2.MPU6050姿态角的解算：

难点在数据抖动，数据置信度提升，读懂IIC通信地址，移植IIC软件模拟时序代码，这都十分耗费时间：STM32 F103C8T6学习笔记6：IIC通信__驱动MPU6050 6轴运动处理组件—一阶互补滤波_

STM32 F103C8T6学习笔记6：IIC通信__驱动MPU6050 6轴运动处理组件—一阶互补滤波_NULL指向我的博客-CSDN博客

3.PWM配置：

主要是理解频率与占空比，定时器时钟树配置，定时器选择时钟源，定时器分频重载值的选定，计算定时器定时溢出频率：

STM32 F103C8T6学习笔记5：定时器输出不同占空比PWM驱动舵机旋转角度_NULL指向我的博客-CSDN博客

STM32 F103C8T6学习笔记4：时钟树、滴答计时器、定时器定时中断_NULL指向我的博客-CSDN博客

 设计思路：

分为俩个STM32F103C8T6的单片机系统来讲:

单片机A负责对接MPU6050模块，通过IIC通信获取传感器数据来解算姿态角，通过一阶互补滤波提升信息置信度，保证传出的数据是比较正确的。这个传输速率为5Hz，每秒5组数据。

单片机B接收单片机A传回的数据，俩者通过Zigbee DH_20模块进行无线通信，获取数据局后使得机械臂对应部件转过相应角度即可：

后来由于无线通信5Hz回传出现莫名其妙卡顿，便放弃了无线通信的想法，改为有线控制，可能是C8T6不太行。

实测视频演示：

STM32F103C8T6开发笔记1：有线陀螺仪二自由度机械