RTL8188_USB WIFI network card

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62004

Unpretentious ESP32 balancing car

Introduction: Using ESP32-WROOM_32E as the main control, a balanced car main control, drive and charging integrated board is designed.

1 概览
                        如图，小车的机械结构比较简单，只需要把两个带编码器的TT马达固定在板子上即可。板子背面放置两串16340锂电池（750mAh），板子内设计有锂电池保护电路和充电电路。电源部分，使用TPS5430（5V，3A）和AMS1117（3.3V 1A）。陀螺仪板子上放置了mpu6050和mpu9250，推荐用mpu6050，mpu9250太贵了。电机驱动使用A4950，可以用国产的AT4950替代，便宜。对于电机测速，板载74HC74做硬件正交解码。此外，板子上留有PWM扩展芯片PCA9685（驱动5个舵机，8个LED灯）、FLASH、麦克风、喇叭以及LCD接口，还有2P拨码和电池电源检测，也可以作为ESP32的学习板来使用，就是相对low些。
 
2 原理图设计
2.1 锂电池保护及充电电路
            如图，充电芯片选用PL7501C，为升压型双串锂电池充电芯片，soic-8封装，接入TYPE-C线即可为板载的两串16340电池充电了。右上角D2二极管SS34焊接以防止锂电池上电时，自己给自己充电。锂电池保护电路选用HY2120+S8205A的方案，S8205A过流6A，需要增大过流可以并联S8205A，不过对于这个板子来说是足够了。
 
2.2 电源电路
          如图，BUCK降压芯片TPS5430做一级降压，两串锂电池输入，降至5V输出，最大电流3A，也可以替换成TPS5450（最大电流5A），R24和R25为反馈电路，调节其阻值可以调整输出电压，Vout=1.22*（R24/R25+1）。线性电源芯片AMS1117做二级降压，比较便宜，1A输出足够了，一片专门给ESP32供电，一片给板子上的其他外设供电。
 
2.3 电机驱动及测速电路
          电机驱动选用A4950，soic-8封装，可以用国产的AT4950替代，更便宜。IN1和IN2为控制信号输入，可以双极性也可以单极性，单极性的话正转反转控制规律相反，可以加入信号变换电路，也可以软件处理。74HC74双路D触发器做硬件正交解码，编码器输出的AB相信号转换为一路速度信号（PWM）和一路方向信号（固定电平）。
 
2.4 陀螺仪
        
2.5 串口自动下载电路
            CP2104十来块钱一片，比较经典，可以换CH340+手动下载降低成本。
 
3 PCB设计
      PCB为两层板设计（本来以为快开学了，所以画两层板，制作快一些），改进可以用四层板，同时把电机驱动换成TLE6209，过流6A，电机驱动能力更强。TLE6209方案的小车后面开源。
3.1 定位孔
               如图，板子上一个有12个定位孔，中间那四个像是定位孔的其实是两串16340电池盒。板子四角的M3定位孔是为轮趣科技的平衡小车车模设计的，所以板子也可以安装在其上。板子左右挨的较近的四个M3定位孔为TT马达电机固定孔。
 
3.2 引脚分配
      ESP32系列，IO口可以复用成任意功能，详见数据手册，所以原理图设计时一些通用引脚可以先不做分配，根据PCB布局来做引脚分配，布线更加容易。
 
3.3 布局布线
       自己觉得美观就行，一般都能用。过流大的线尽可能粗，信号线不要走很多过孔，不要乱。另外就是地平面完整性，电源线即便再粗，敷铜后地线要是很细也无济于事。
 
代码就不传了，想要简单的平衡和运动，网上的教程非常全面的。不过对平衡小车应用模糊PID和一些改进PID有兴趣，欢迎交流讨论。
 
2022/08/24做了一期焊这块板子的视频：【平衡小车 | 一期朴实无华的焊板子视频】 https://www.bilibili.com/video/BV1Mv4y1F7oN?share_source=copy_web&vd_source=5f672fa841f164f60d73e8404c6e051e

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62005

AI红外语言助手

简介：AI红外语言助手零代码

AI红外语言助手零代码

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62006

直流电子负载

简介：本系统以STM32F103单片机为控制核心，采用PID闭环调节算法实现了电子负载的恒流(CC)和恒阻(CR)工作模式。各个模块能够稳定工作且系统具有较高的控制和测量精度。

一、方案论证
1. 比较与选择
方案一：在运算放大器的输出端接一个MOS管，利用运算放大器的虚短原理，由单片机给运算放大器给输入端的一端设定一个电压值，通过闭环反馈来控制运算放大器输出端电压的值达到控制MOSFET导通程度。控制MOSFET源极电压，再配合采样电阻来实现恒流。该电路结构简单，但实现功能不够完善。
图1 方案一主拓扑
方案二：采用升降压斩波电路，其基本原理是将两个通用半桥板串接在一起，同名端相连，组成一个全桥电路。在升降压斩波电路后接入一个定值电阻R1将其构成直流电子负载电路。通过两路PWM实现恒流、恒阻的控制。该拓扑结构简洁，控制方式简易，操作简便、稳定性高。
图2 方案二主拓扑
综合上述论证，选用方案二，即采用升降压斩波电路。
2. 方案描述
系统由主电路模块、辅助电源模块、测量模块、控制模块、显示模块五部分组成。主拓扑采用升降压斩波电路，其基本原理是将两个通用半桥板串接在一起，同名端相连，组成一个全桥电路。在升降压斩波电路后接入一个定值电阻R1将其构成直流电子负载电路。辅助电源模块采用mc34063升压电路从单片机取电，升至12V为采样电路和控制电路供电。采样电路包括电压采样和电流采样，电压采样由分压电阻构成、电流采样由INA282电流检测芯片构成。控制模块以STM32F103为核心，通过采样电路获得采样电压和电流，使用PID算法进行恒流和恒阻控制，同时由显示模块实时显示。此外，我们加入了无线遥控器来更改系统模式。系统框图如图3所示。
图3 系统框图
二、电路与程序设计
1. 主回路与器件选择
主回路由升降压斩波电路和一个大功率定值电阻构成，在升降压斩波电路后接入一个定值电阻R1将其构成直流电子负载电路。系统可稳定工作在题设两种模式，即恒流模式(CC)和恒阻模式(CR)。主回路拓扑如图4所示。
在恒流模式时，要求保持Ui恒定，即当Ii变化时，Ui保持不变。由功率守恒定律可知为了实现Ii的恒定，当Ui增大或减小时，需要增大或减小Uo。通过调整开关管的占空比以改变升降压斩波电路的电压增益，使得Uo随Ui同向变化，最终实现负载端输入电压恒定的功能。
在恒阻模式时，要求保持等效电阻Radj不变，即当Ui变化时，Radj维持恒定。由功率守恒定律可知，为了实现Radj的恒定，当Ui增大或减小时，需要增大或较少Uo。通过调整开关管的占空比以改变升降压斩波电路的电压增益，使得Uo随Ui同向变化，最终实现负载端输入电压恒定的功能。
开关管选择：本系统MOSFET管所承受的峰值电压为30V，考虑到开关过程中的电压尖峰，因此留有50%的裕量；电路正常工作时，通过开关管的最大电流约为2.5A，因此耐受电流最好大于3A。考虑到应尽可能减小开关管损耗，选择N沟道MOS管SET0178，耐压100V。
电感选择：考虑到系统对效率要求较高，电感的漏感应尽可能小，电路工作时重要的是避免电感饱和、温升过高，应该采用承受峰值电流能力较强，EMI低的铁硅铝磁环，其漏感极小。
电容选择：在主拓扑中，电压输入和输出侧电容会直接影响电压纹波，由于题目对电压稳定性要求较高，因此选用较大容值的电解电容与高频瓷片电容并联，尽可能抑制纹波。
2. 测量控制电路、控制程序
(1)电压测量电路
电压测量电路由分压电阻和电压跟随器组成。该系统需采集、两路电压，故使用LM358双运放芯片设计电压跟随器，适当选择分压电阻提高单片机采样精度。电压测量原理图如图5所示。
(2)电流测量电路
为了保证系统最大功率点跟踪的精度，电流测量采用INA282高精度芯片，INA282可以对康铜丝两端的电压进行50倍放大，单片机通过自带的ADC采集电压信号从而推算出电流大小。电流测量原理图如图6所示。
(3)PID算法
本系统采用PID算法进行闭环控制。PID控制器是一种线性控制器，首先根据给定值和实际值得出偏差，然后对偏差按比例项、积分项和微分项进行线性组合构成控制量。控制框图如图7所示。
(4)控制程序
在电子负载恒流模式下，当电子负载输入端电流设定值“Set_curr”大于输入电流“curr_in”时，增大升降压电路的电压增益，使电子负载中电阻两端的电压增大，从而增大电子负载输入端的电流“curr_in”。当电子负载输入端电流设定值“Set_curr”小于输入电流“curr_in”时，减小升降压电路的电压增益，使电子负载中电阻两端的电压减小，从而减小电子负载输入端的电流“curr_in”。
在电子负载恒阻模式下，最终是通过调节电压增益实现阻值恒定的。因此需要通过“TargVolt  = curr_in*SetR/1000”将电阻的设定值转换为目标电压，其中“SetR”可以通过显示屏在线调节，“curr_in”是电子负载输入端的电流，由开发板AD通道采集得到。当目标电压“TargVolt”大于电子负载输入端的电压“volt_in”时，相当于等效电阻Radj增大，输入电压Ui减小，为维持Radj不变，相应的应减小升降压电路的电压增益，使电子负载中R1两端的电压减小。当目标电压“TargVolt”小于电子负载输入端的电压“volt_in”时，则应增大升
 
降压电路的电压增益，使电子负载中R1两端的电压增大。
三、理论分析与计算
1.主电路器件参数选择及计算
（1）电感选型计算
由于DC-DC电路采用MOSFET管代替传统的续流二极管，电感不存在断续模式,占空比取.95，0.30，负载最大电流3A。因此电感按以下公式计算：
 
 
在双向DC-DC工作模式即电池充放电模式下，占空比取.70，0.40，负载最大电流2A。
 
综上所述并结合实际情况，升降压斩波电路电感都选择1mH。
（2）电容选型计算
在双向DC-DC工作模式下，电池侧电压的纹波大小应该满足：
 
其中，L=1mH，，0.30，应有，根据，
则C147.91。综合考虑滤波效果和整体质量，选用容值较大的470和高频瓷片电容并联。
2. 提高效率的方法
（1）开关器件的损耗不可避免，但是可以采用低功耗的开关管和二极管。
以往我们一般选用IRF540型NMOS管，但是该开关管的导通电阻相对还是较大，为了能更好的降低导通电阻且提升效率，我们选用了SET0178型开关管，导通阻值极低，稳定性高。续流二极管采用快恢复二极管FR307减小损耗来提高效率。
       （2）降低PWM的频率，我们采用20kHz的PWM控制开关管导通与截止，相对于更高频率的PWM来说效率更高。
四、测试方案与测试结果
1.测试方案及测试条件
将升降压斩波电路后接一个25Ω100W大功率电阻构成直流电子负载。通过改变稳压电源的电压以测试不同状态下的电路指标。结合题目中的测试参考接线图，设置合适的电压、电流测试点，使用五位半台表和三位半手持表测试相应的电压、电流值。
测试仪器：直流稳压电源、五位半台式万用表、三位半手持万用表。
2.测试结果与分析
（1）恒流(CC)工作模式的电流设置范围为 100mA~2000mA，设置分辨率为 10mA，设置精度为+/-1%。在恒流(CC)工作模式下，当电子负载两端电压变化 10V 时，要求输出电流变化的绝对值小于变化前电流值的5%。结果见表1。
表1 测试数据记录(一)


/V  /A 


0.1


0.5


1.0


1.5


2.0


模式


10


0.102


0.507


1.099


1.511


2.097


CC


20


0.110


0.511


1.021


1.590


2.101


CC


经测试结果计算可知，当电子负载两端电压变化 10V 时，输出电流变化的绝对值小于变化前电流值的5%。
（2）定电阻模式的电阻设定范围值10-99 欧姆，设置分辨率为10mA，设置精度为+/-1%。结果见表2。
表2 测试数据记录(二)


/Ω


10


30


50


70


90


99


模式


/Ω


10.078


30.013


50.005


70.090


89.996


99.989


CR


经测试结果计算可知，定电阻模式下实际电阻值符合题目要求。
（3）结果见表3。
表3 测试数据记录(三)


/A


1


2.0


2.5


/V


22.87


0


0


经测试结果计算可知，过载保护电流值可以在2000-25000Ma之间设置，一旦发生过载会进行有效提示。符合题目要求。
（4）结果见表4。
表4 测试数据记录(四)


/V


10


14


18


22


26


 


/V


1.201


16.56


1.30


24.97


2.466


93.47%


/A


0.5


0.7


0.9


1.1


1.3


1.4


/A


0.513


0.712


0.912


1.113


1.321


1.422


经测试结果计算可知，显示精度符合题目要求。
（5）当在定电阻模式时，能实时显示电阻值。精度为+/- (2%+0.8%FS 以上)，分辨力为1Ω。结果见表5。
表5 测试数据记录(五)


/Ω


10


30


50


70


90


/Ω


9.987


29.798


49.899


69.945


89.978


由测试结果可知，当在定电阻模式时，能实时显示电阻值。精度为+/- (2%+0.8%FS 以上)，分辨力为1Ω。符合题目要求。

直流电子负载.rar

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62007

DIY梓艺科技生日快乐

简介：本产品主要是给朋友的生日礼物！

工能描述：
它是由七彩快闪的LED灯组成，在你上电的那一刻LED灯就会全部一起闪烁。
设计特点：
要说它的一个设计特点的话就是炫闪你的眼睛（当然这个可没有什么危害哈）
然后再加上一些对朋友的祝福语。
当然本产品如果给女生的话，我觉得她会惊喜一下吧！（个人认为）
哦，对了这个项目的原理图可能有些不大好看，因为我在设计PCB的时候是随便选择的，然后到了后面由于LED灯多出来了几个我就把原理图里面的删了多余的部分，所以最终还是以PCB文件里面的为主！

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62008

直流无刷电机驱动板QC-DRV-NN_V2.0 copy

简介：克隆

Sorry everyone, I've been waiting for a while.
B station demonstration video link (also at the end of the article): https://www.bilibili.com/video/BV19R4y1L7yW?share_source=copy_webThe
 
V2.0 version of the previous open source project (link to the previous open source project: https:// oshwhub.com/Beauty_Light/zhi-liu-wu-shua-dian-ji-qu-dong-)
Click to enter to view the relevant introduction. Brushless DC motor driver board, as of 20220315, version is V2.0. This board is for learning and communication only.
Not surprisingly, this is the final version.
 
1. Version comparison and parameter introduction
comparison chart:
V1.0:
 
V2.0:
Version: V2.0 (verified)
Voltage: 9~24V 
Limit voltage: ~40V
Current: 0~4A It can also be used for super learning. It is not necessary. , not necessarily;
recommended power: within 100W. With appropriate heat dissipation, it is estimated to reach 300W. I have not measured it carefully, but I can only draw from experience.
Main components: Both the upper and lower bridges use NMOS, do not integrate MCU main control, use ST standard motor interface, support inductive Hall, non-inductive square wave, support FOC vector control, etc.
Attached: A complete set of ST motor interface definitions (pictures)
 
+ driver board + MCU main control board + motor are available on Taobao. If you don’t want to bother, you can buy finished products on Taobao, including main control boards with ST standard interfaces.
Commercial use without authorization from the author is prohibited.
Taobao link:
https://item.taobao.com/item.htm?spm=a213gs.success.result.1.65d67a86CuT6Qk&id=668129776715
 Note: If you purchase finished products, Taobao can report my open source link to customer service to get discount
 
2, V2.0 Version added details, improvement issues and discussions
Note: The current open source material version is V2.0. It does not mean that there are any big problems with the V1.0 version. If you have any questions, please see the introduction in this section.
1. The two network pins ICIV and IBIS at the LM358 of the V1.0 version are floating. ICIV and IBIS are the bus average current and the bus instantaneous current (AD value) respectively. In the V2.0 version, ICIV and IBIS will be connected to pins 15 and 17 of the motor interface respectively. Used to monitor the operating status of the motor. Improved.
2. Add the oscilloscope clamping point (design the GND pad near the GND of 7805).
3. Add a test point to the AD pin of the potentiometer RP1 next to the LM358.
4. Add multiple test points near the LM358 pin.
   The purpose of adding test points:
   a. To facilitate the detection of whether the board is working properly (currently V1.0 is normal)
   b. To facilitate the use of an oscilloscope to observe signal waveforms in various places during learning, or to measure relevant voltage and current values.
5. Add 1nF capacitor filtering to the Hall sensor interfaces HA, HB, and HC.
   Reason: During the test, it was found that the modulated Hall signal waveform output by some brushless motors has slight problems (a problem with the motor).
6. Change the order of Hall interface 5V and GND (a matter of personal habits)
7. Tip, the driver chip IR2103 can be replaced by EG3013, which can be directly replaced, but according to the data sheet of EG3013, the diodes of the original peripheral circuit can be omitted. EG3013 is cheaper than IR2103 in Lichuang Mall, but the SMT replacement fee is 10 yuan more.
8. The main capacitor is smaller and costs 470uF/50V. It looks better because it is basically used at 24V voltage.
9. The potentiometer is welded smaller, because some people use the potentiometer as a speed control potentiometer (which sets the current).
10. If you find that the current is low during use, check if it is a problem with the fuse. The schematic diagram shows a 3A fuse. I soldered a 6A fuse in version 2.0. If the circuit is stable, you can change the fuse strategy.
11. Both versions of the power supply are protected against reverse connection (I connected the power supply reversely during the test, but it was fine). In my subsequent open source projects, there will be other solutions for power input insurance, so stay tuned.
12. The peripheral components of the MOS bridge circuit are deleted, and the 10R resistor on the driver chip is eliminated.
13. LM358, the filter capacitor C17 (470nF) at ICIV can be replaced with 1uF (in the actual oscilloscope test, it was found that the wave was not filtered)
14. Where the power supply LC oscillated, the inductor 680 was a little small (not a big problem), see it on the oscilloscope The power supply output waveform is a bit oscillating, so it won't be a problem if you don't replace it.
 
To sum up, the improvement concept of 2.0 is the icing on the cake of version 1.0.
 
3. 20220217 log: Open source project source code (please go to the V1.0 attachment for open source code). The MCU main control is F103RCT6, using a core development board with ST standard motor interface. Open-loop debugging: I originally wanted to open source this main control board
.
Yes, but this board is relatively expensive. I will open source a new ultra-cheap alternative within this month.
Why not put the code for closed-loop speed regulation this time? : The code is there, but the closed-loop speed regulation depends on what kind of motor is used (motor parameters such as the number of pole pairs). The follow-up will involve
the drive board supporting back electromotive force and also supporting FOC, but it will be more troublesome to make FOC because there is no 3-phase collection.
//Original author information of the code: //u-easytech Cassy//QQ:3119502755 //STM32F1-QC board AD //20151204
code was written by the company boss in the past five years. With slight changes and adjustments, it can be used immediately.
This is for learning reference only. If you have any questions, please contact the author himself. If the boss is too busy, you can contact me QQ: 1808736089 (Engineer Li).
The company’s external technical exchange QQ group: 709772520.
My technical exchange group, Q&A group, and bragging group: 823355043 (Relevant benefits will be provided in the group in the future)
Also: The MCU main control board is not yet open source (the information has not been compiled yet). If you need relevant information, you can ask customer service through the Taobao link.
The code here is only an example and can be used on a computer. Beginners can familiarize themselves with brushless DC motor drive control implementation based on the code implementation process. You can also apply it to your favorite MCU. Please transplant it yourself.
For more learning materials or related content, please join the group or Taobao to browse.
 
Conclusion and update notice:
I am a bit busy, and the open source project links will be gradually improved.
The current version of the driver board is V2.0, which should be the final version as expected.
Set a flag: A series of content related to brushless motors will be open sourced later:
1. Main control board adapted to this power board
2. High-power motor drive development board with integrated MCU (learning education kit)
3. Open source a product-level motor driver with a wide range of adaptability based on the public model (expected to open source a low-cost and low-price solution).
Welcome to update.
Welcome to learn and exchange with each other.

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PCB_PCB_Brushless DC motor driver board QC-DRV-NN_V1.0 copy copy_2022-09-22.pdf

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62009

【Training Camp】Magic Sketchpad Little Bell

Introduction: It is developed based on the OpenHarmony open source Hongmeng system. The chip used is hi3861, which supports 16-channel servo control, GPIO, ADC, PWM and other operations.

Powered by 2s lithium battery, 5V typec charging, integrated with adc button scanning, motor forward and reverse control, two-way automatic limit, 2-way mos drive, 16-way pwm output