【Training Camp】hidog 12 degrees of freedom quadruped robot - Night Elf

本项目是一款基于HI3861+PCA9685实现能够远程控制的四足机械人。
实物展示：1.电路
PCB引脚功能PCB验板16路PWM输出，用于驱动控制机械狗所需的舵机，同时也适用于机械臂，云台等需要PWM方波控制的项目。
板载TYPE-C接口可供烧写调试，UART x 1用于连接串口工具，SPI x 1, I2C x 1, AUX_I2C x 1支持连接片外扩展板，HI3861全引脚输出可最大程度地满足扩展开发需求。
电池供电电压: 6.5V ~ 12V
引脚分配：
IO
功能

IO
功能
IO7
FAN_0 驱动空心杯电机

IO2
BUZZER 板载无源蜂鸣器
IO8
SPI_MOSI (驱动WS2811)

IO5
SPI_CS
IO10
I2C_SDA

IO6
SPI_CLK
IO9
I2C_SCL

IO14
MPU_INT 中断
IO3
UART_TXD

IO11
SPI_MISO
IO4
UART_RXD

IO12
CH_0 控制板载两盏RGB灯
-
-

IO13
ADC_BAT 测量电池电压
1.1 板载芯片
主控芯片: HI3861
Hi3861LV100是一款高度集成的2.4GHz 低功耗SoC WiFi芯片。支持20MHz标准带宽和5MHz/10MHz窄带宽，提供最 大72.2Mbit/s物理层速率。
支持 STA 和 AP 形态，作为 AP 时最大支持 6 个 STA 接入
电源电压输入范围: 2.3V ~ 3.6V
32bit微处理器，最大工作频率 160MHz
内嵌 SRAM 352KB、ROM 288KB、Flash 2MB
ITCAST-HI3861模组内置主晶体频率40MHz
舵机控制器: PCA9685
PCA9685 是一款 I²C 总线控制的 16 通道 LED 控制器。每个 LED 输出都有自己的 12 位分辨率（4096 步）固定频率独立 PWM 控制器，该控制器以典型的 24 Hz 至 1526 Hz 的可编程频率运行，占空比可在 0% 至 100% 之间调节。所有输出都设置为相同的 PWM 频率。
PCA9685工作电压：2.3V ~ 5.5V
输入和输出可承受5.5V
电源芯片: AMS1117-3.3 + LM1084S-5.0
性稳压器AMS1117-3.3提供3.3V输出电压，输出电流达1A为板载IC供电；
性稳压器LM1084S-5.0提供5.0V输出电压，输出电流达5A为外接电机供电。
惯性传感器: MPU6050
MPU6050带有3轴陀螺仪和3轴加速度，可以实时获取6轴姿态。
USB芯片: CH340E
CH340是一个USB总线的转接芯片，实现USB转串口或者USB转打印口。
备注
注意：在配套代码中WS2811需要通过SPI模拟信号才能点亮全彩LED。由于未能匹配到合适的三极管，无法模拟SPI片选功能，WS2811将占用整个SPI引脚资源。需要在Q5处将SPI_MOSI焊盘直接连接到CH_0。
2.机械
零件准备：
零件名称
参考数量
备注
SG90舵机
12 pcs

平尾自攻M2x3
1包(200 pcs)
平尾自攻M2x6
1包(200 pcs)
平尾自攻M2x12
1包(200 pcs)
子母铆钉M3x10
12pcs
按压式尼龙铆钉R3080
1包(100 pcs)
18650锂电池
2 pcs
注意：电池需要多准备几个，12路舵机全开情况，在静止状态舵机要保持角度仍然需要消耗电能，耗电严重
18650x2节锂电池盒
1 pcs
2mm光纤 通体发光
1 m
2.1 SG90舵机(180°)数据
尺寸: 23 x 12.2 x 29 mm
重量: 9g
工作电压: 4.2V ~ 6V
待机电流：≈5mA(无外力抗拒情况维持角度)
工作电流：≈200mA(改变舵机角度)
扭矩: 1.5kg/cm
死区宽度：10 μs
运行速度：0.3s/60°
旋转：0°-180°
接线： 黄-PWM信号, 红-VCC, 棕-GND
驱动舵机的PWM信号频率为50Hz，即PWM周期20ms。占空比可以在1ms到2.5ms之间变化。
高电平时间
舵机角度
占空比率
0.5ms
0°
2.5%
1.0ms
45°
5.0%
1.5ms
90°
7.5%
2.0ms
135°
10.0%
2.5ms
180°
12.5%
​​2.2 Robot Dog Structure
Mechanical Leg Structure Reference: 3D Printed Robot Dog
Servo Number
Mechanical Leg Inverse Solution
Assembly
Mechanical Leg Assembly
The assembly

shell of the main frame affects heat dissipation, and there are problems with the rotation.

The 3D model will not be added for the time being. For details
, please see the gitee warehouse
3. For the program
, please see the gitee warehouse: hidog