STM32F103C8T6写字机器人资料集：包含程序、原理图、PCB、机械结构

stm32写字机器人资料主控stm32f103c8t6 包含程序，原理图，pcb，机械结构

最近折腾了个基于STM32的写字机器人，从硬件画板到代码调试踩了不少坑，这里把核心模块拆开说说。主控用的是性价比极高的STM32F103C8T6，这货72MHz主频带PWM外设，驱动两个42步进电机绰绰有余。

先说机械结构，核心是XY轴十字滑台。X轴用光轴+直线轴承，Y轴直接上了丝杆传动。这里有个骚操作------用旧光驱里拆的步进电机，省了五十块预算。滑台框架用3mm亚克力板激光切割，注意导轨安装孔位要留0.5mm余量，否则装配时会卡到怀疑人生。

电路部分重点看电机驱动。直接怼ULN2003驱动板太浪费IO口，改用A4988步进电机驱动模块。接线时注意把STM32的TIM1CH1和TIM1CH2接到驱动模块的STEP和DIR引脚，这样可以直接用硬件PWM生成脉冲。原理图里有个关键点：在VMOT电源端并了个470uF电容，实测能有效消除电机启停时的电压抖动。

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代码方面，核心是运动轨迹插补算法。这里用了个简化版的Bresenham直线算法：

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void Line(int x1, int y1, int x2, int y2) {
    int dx = abs(x2 - x1);
    int dy = abs(y2 - y1);
    int sx = x1 < x2 ? 1 : -1;
    int sy = y1 < y2 ? 1 : -1;
    int err = dx - dy;
    
    while(1) {
        StepperMoveTo(x1, y1);  // 驱动电机到当前坐标
        if(x1 == x2 && y1 == y2) break;
        int e2 = 2 * err;
        if(e2 > -dy) {
            err -= dy;
            x1 += sx;
        }
        if(e2 < dx) {
            err += dx;
            y1 += sy;
        }
        HAL_Delay(2);  // 控制写字速度
    }
}

这段代码的精髓在于用整数运算替代浮点，避免STM32跑浮点运算卡成狗。实测画A4纸大小的直线时，误差能控制在0.3mm以内。注意HAL_Delay的值要根据步进电机步距角调整，我用的是0.9度电机，延时2ms刚好能让笔迹连贯。

调试时遇到个坑爹问题------画圆时出现锯齿。后来发现是定时器配置问题，TIM1的ARR寄存器没设置自动重载。改完配置后加上这句：

c 复制代码

htim1.Instance->CR1 |= TIM_CR1_ARPE;  // 开启自动重载预装载

现在画半径5cm的圆，肉眼基本看不出毛刺了。PCB布局要特别注意电机驱动模块的散热，我在底层铺了整块铜皮接GND，实测连续工作半小时温升不超过15℃。

最后说个实用技巧：用Inkscape把矢量图转成G代码，再通过串口发送给STM32。代码里加了个环形缓冲区，防止数据丢失：

c 复制代码

#define BUF_SIZE 256
char cmd_buffer[BUF_SIZE];
uint8_t buf_head = 0, buf_tail = 0;

void USART1_IRQHandler(void) {
    if(USART1->SR & USART_SR_RXNE) {
        cmd_buffer[buf_head++] = USART1->DR;
        if(buf_head >= BUF_SIZE) buf_head = 0;
    }
}

这套方案实测能稳定处理115200bps的传输速率。完整工程已经扔到GitHub，包含SolidWorks结构文件和Altium设计文件，需要自取。下次准备试试加上Z轴压力控制，让机器人能写毛笔字。