題目要求
一款基于鴻蒙的機(jī)器狗。
題目分析
1 SolidWorks結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
用SolidWorks對機(jī)器狗進(jìn)行建模和裝配。
2 機(jī)器狗步態(tài)分析
步態(tài)就是狗走路或者跑步的姿態(tài)，包括但不限于行走，漫步，快步，奔跑，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，蹲下。
3 狗腿坐標(biāo)反解
狗腿是個(gè)五連桿的機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過數(shù)學(xué)運(yùn)算出來腿部的角度。
4 嘉立創(chuàng)EDA硬件設(shè)計(jì)
控制板硬件包含機(jī)器狗的大腦（
微處理器mcu），控制機(jī)器狗的四肢（舵機(jī)驅(qū)動），通過嘉立創(chuàng)EDA進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)。
5 機(jī)器狗的安裝
把電池，舵機(jī)，控制板和身體組合在一起。
6 舵機(jī)控制和步態(tài)編程
把訓(xùn)練營提供的固件燒錄進(jìn)去，進(jìn)行代碼的調(diào)試。
1、SolidWorks機(jī)器狗機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
? ? 這個(gè)軟件工程實(shí)訓(xùn)的時(shí)候?qū)W習(xí)過，所以并不陌生。跟著視頻中老師的操作一步一步來很快就可以把模型畫出來。
? ? 這里我把建模過程大致歸納一下：
? ? 1、第一步，選擇作圖基準(zhǔn)面---主視、側(cè)視或俯視。有時(shí)由于零件結(jié)構(gòu)或加工手段問題，還需要建立輔助基準(zhǔn)面。
? ? 2、第二步，建草圖，有直線、圓/圓弧、曲線、多邊形等基本繪圖命令，輔助命令有倒角/圓角、陣列/鏡面、字符等命令。依據(jù)零件結(jié)構(gòu)做出成形所需的輪廓線條。
? ? 3、第三步，利用造型特征功能如拉伸、掃描、放樣 、旋轉(zhuǎn)，即可建立初步的實(shí)體輪廓，其間可能還會用到一些必要的輔助功能如倒角/圓角、陣列/鏡面、抽殼/拔模角。
2、嘉立創(chuàng)EDA主控板設(shè)計(jì)
主控板設(shè)計(jì)我主要分成四方面，分別是原理圖設(shè)計(jì)、PCB布局、PCB布線、布線優(yōu)化及絲印擺放。
??? ?1：新建原理圖文件。?
? ? ?2：放置元器件。根據(jù)需求對元器件進(jìn)行選型。這里元器件選型是參考訓(xùn)練營的開源型號進(jìn)行選取。主控選取HI3861，驅(qū)動芯片選取PCA9685。從立創(chuàng)元器件庫中選取元器件，放置到圖紙的合適位置，并對元器件的名稱、封裝進(jìn)行定義和設(shè)定，根據(jù)元器件之間的電氣連接關(guān)系對元器件在工作平面上的位置進(jìn)行調(diào)整和修改，使原理圖美觀且易懂。? ? ? ?3：原理圖的布線。參考選取的主控芯片和驅(qū)動芯片的DataSheet進(jìn)行布線。將工作平面上的元器件用具有電氣意義的導(dǎo)線、符號連接起來，構(gòu)成一幅完整的電路原理圖。
? ? ?4：原理圖的電氣規(guī)則檢查。當(dāng)完成原理圖布線后，需要設(shè)置項(xiàng)目編譯選項(xiàng)來編譯當(dāng)前的項(xiàng)目，利用嘉立創(chuàng)EDA提供的錯(cuò)誤檢查報(bào)告修改原理圖。?
????在PCB設(shè)計(jì)中，布局是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。 布局結(jié)果的好壞將直接影響布線的效果，因此可以這樣認(rèn)為，合理的布局是PCB設(shè)計(jì)成功的第一步。這里我簡要分享一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。
1、在保證電氣性能的前提下，元件應(yīng)放置在柵格上且相互平行或垂直排列，以求整齊、美觀，在一般情況下不允許元件重疊；元件排列要緊湊，元件在整個(gè)版面上應(yīng)分布均勻、疏密一致。
2、按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。
3、以每個(gè)功能單元的核心元器件為中心，圍繞他來進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整體、緊湊的排列在PCB上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。
????布線是整個(gè)PCB設(shè)計(jì)中最重要、最費(fèi)時(shí)的工序，直接影響著 PCB 板的性能好壞。作為一名合格的、優(yōu)秀的PCB設(shè)計(jì)工程師，除了要把線布通外，更要滿足其電氣性能、讓線整齊美觀，而這需要工程師掌握一些布線技巧。
? ? ? ?PCB布線三個(gè)層次：
(1)首先是布通，這時(shí)PCB設(shè)計(jì)時(shí)的最基本的要求。
(2)其次是電器性能的滿足，這是在布通之后，調(diào)整布線，使其能達(dá)到最佳的電器性能。
(3)接著是美觀，假如布線布通了，也沒有什么影響電器性能的地方，接下來就是追求美觀了。
????????PCB布線原則：
(1)關(guān)鍵的線盡量短而粗，并在兩邊加上保護(hù)地。
(2)任何信號線都不要形成環(huán)路，如不可避免，環(huán)路應(yīng)盡量小;信號線的過孔要盡量少。
(3)通過扁平電纜傳送敏感信號和噪聲場帶信號時(shí)，要用“地線-信號-地線”的方式引出
(4)振蕩器外殼接地，時(shí)鐘線要盡量短，且不能引得到處都是。時(shí)鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積，而不應(yīng)該走其它信號線，以使周圍電場趨近于零 (5)盡可能采用45度的折線布線，不可使用90度折線，以減小高頻信號的輻射;(要求高的線還要用雙弧線) (6)原理圖布線完成后，應(yīng)對布線進(jìn)行優(yōu)化;同時(shí)，經(jīng)初步網(wǎng)絡(luò)檢查和DRC檢查無誤后，對未布線區(qū)域進(jìn)行地線填充，用大面積銅層作地線用，在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。
(7)一般情況下，首先應(yīng)對電源線和地線進(jìn)行布線，以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內(nèi)，盡量加寬電源、地線寬度。
絲印層為文字層，屬于PCB中的最上面一層，一般用于注釋用。正確的絲印層字符布置原則是：“不出歧義，見縫插針，美觀大方”，方便電路的焊接和維修等。
3、焊接及檢查
焊接：這里我使用到了兩種焊接方法，一種是用電烙鐵和焊錫絲焊接；另一種是用錫膏和拆焊臺焊接。
? ? 主要用來焊接直插元件。大致步驟：準(zhǔn)備施焊、加熱焊件、送入焊絲、 移開焊絲、移開烙鐵。焊接完成后要檢查焊點(diǎn)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，防止出現(xiàn)虛焊等情況。
? ? 主要用來焊接貼片元件。注意往焊盤上涂抹錫膏時(shí)要適量，我就是涂多了導(dǎo)致PCA9685和HI3861的引腳有一部分連接到了一起，后來使用電烙鐵拖焊解決。
檢查
這一步很重要很重要很重要！！！重要的事情重復(fù)三遍！！！根據(jù)原理圖用萬用表對焊接好的板子進(jìn)行引腳的測試，測量板子是否正常。測試無誤后通電，用手摸板子是否出現(xiàn)不正常發(fā)燙，如果有及時(shí)斷電再檢查。
4、 組裝
? ? 這里就不用多說了，就是搭積木啊，快樂！直接上圖了。
5、燒錄固件
????代碼參考：ohosdog: 用于開源鴻蒙仿生狗教學(xué)源碼 (gitee.com)? ? ? ?
? ? 這里使用的串口下載，注意TX和RX反接，主控和下載器要共地。
實(shí)物展示
B站演示視頻
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