0x00 电路原理图分析

1、电压采样

  输入电压VM为外接DC12V供电，分压电阻为18k和1k，即AD采集到的电压值为x时，实际电压y=x*19。主控连接VBUS_S的IO为PA0配置为ADC0的CH0。(确定嘛?)

2、温度采样

  输入电压为3.3V，分压电阻为10k热敏电阻和3.3k电阻。热敏电阻型号为NCP18XH103F03RB，查阅数据手册得知其B值为3380。其中B值计算公式如下：
$B = \frac{(T_2 \times T_1)}{(T_2 - T_1)} \times \ln\left(\frac{R_2}{R_1}\right)$
  其中$T_1$和$T_2$是两个不同的温度，$R_1$是温度$T_1$下的电阻值，$R_2$是温度$T_2$下的电阻值。主控连接M0_TEMP的IO为PB0配置为ADC1的CH2。(确定嘛?)

3、晶振电路

  无源8M晶振，外壳接地，两个引脚分别接OSCIN和OSCOUT。

4、主控电路

  主控芯片使用GD32C103TBU6，具体详情可以参考相应数据手册。需要注意的是3.3V电源过100nf滤波电容后接入，该接地的接地。NRST接100nf到地，BOOT0接10k电阻到地，设置从片上FLASH启动。

5、电流采样

  主要元件电流感应放大器使用的是TP181A1，根据数据手册得知，其GAIN为50。输出电压$V_{OUT} = \left(I_{LOAD}\timesR{SHUNT}\right)GAIN + V_{REF}$其内部电路原理图如下图所示。  可以看到FOC电路原理图中，REF是3.3V通过两个1k电阻分压取得，可知其值为1.65V。两个TP181A1的输出分别接在主控的PA1和PA2上，分别采集B、C两路的电流值（因为三相电机定子的线圈为星形连接，通过基尔霍夫电流定律可以算出A路的电流大小，所以只需要采集两路电流即可）。两个TP181A1的输入IN+和IN-则是通过10mΩ的电阻分压电机驱动电路的PGND输出得到。

6、5V-3.3V

  利用线性稳压器5V转3.3V。输入输出端接滤波电容，EN可以直接接IN。

7、电机驱动

  AT8313是三路半桥集成驱动芯片，很多问题不需要自己考虑，比如低电压小电流的控制信号和高电压大电流的驱动信号如何隔离，三相电机的驱动电路如何设计，器件参数如何匹配等。芯片的外部电路可以参考数据手册搭建。示例如下图所示。  可以看出，先前的PGND输出为BLDC的电流输出端，根据数据手册描述，AT8313包含三路半H桥驱动器，半H桥的下管MOSFET的S端为各自独立管脚（PGND1、PGND2、PGND3），这样就可接3个独立的检流电阻。如果使用检流电阻，请保证此3管脚(PGND1、PGND2、PGND3)的电压不超过±500mV。电流采样电路中，检流电阻为10mΩ，考虑电机的额定电流到不了50A，基本可以保证PGND电压不会超过±500mV。AT8313的其他管脚描述如下图所示。  根据管脚描述，除了必要外围电路，控制部分将三个EN引脚拉高，使能半H桥，然后将三个IN引脚接主控芯片，主控芯片通过输出高低电位可以控制半H桥的逻辑输出。V3P3是AT8313的一个3.3V电压输出引脚，直接和NSLEEP和NRESET连接，保证芯片正常工作。OUT1、OUT2、OUT3三个引脚接BLDC的三相线。IN1、IN2、IN3分别接主控芯片的PA8、PA9、PA10。VM输入通过两个100nf和一个100uf的电容并联滤波后送入。

8、24V-5V

  主要器件使用JW5026电源芯片，为DC-DC芯片。支持5V1A输出，数据手册指导外围电路如下所示。根据外围电路参数搭建即可。

9、剩余原理图

  剩余部分都是接口和灯等简单电路，主要作用是引出引脚接口，供连接调试。没有什么难点。

0x01 代码分析

  草在结它的种子，风在摇它的叶子。我们站着，不说话，就十分美好。

食材

• 鸡蛋
• 葱花，蒸鱼豉油，香油

方法

1. 蛋水总质量的0.5%的盐加入鸡蛋中，将鸡蛋打散，然后比例为鸡蛋1:1.5温开水(<50℃)倒入搅拌均匀，过筛后除去表面气泡，容器封保鲜膜
2. 冷水冷锅放入蛋液，盖盖留缝，中大火上汽，上汽后调成小火，蒸15分钟或观察表面凝固即可出锅
3. 出锅后撒上葱花，放适量蒸鱼豉油和香油即可

注意事项

• 鲜虾蒸蛋：鲜虾处理干净后，切成虾肉粒，调制蛋液时加入虾肉即可
• 肉末蒸蛋：取猪肉切肉末，加入蒜、姜、淀粉腌制10分钟，起锅放油，将腌好的肉末炒香，生抽、耗油、鸡精、糖调口。待鸡蛋出锅后，将炒好的肉末铺在鸡蛋上，撒上葱花，淋少许蒸鱼豉油和香油即可
• 蒸出来的鸡蛋好看的重点在于：
  
    1、蛋水比要合理，蛋多了容易蒸老，水多了蛋不凝固
  
    2、温开水中溶氧量低，蒸制过程中不会有气泡溢出，就不会出现表面蜂窝
  
    3、鸡蛋要受热均匀，不能用铁等导热快的容器，最好用玻璃陶瓷等容器
  
    4、鸡蛋凝固温度在70℃~80℃，盖盖留缝以及上汽后换小火都是为了尽可能保证温度维持在80℃
  
    5、封保鲜膜或者扣碗是避免高温水蒸气直接接触表面蛋液，避免表面过熟

食材

• 排骨1kg
• 大料2个、桂皮1g、花椒1g、花雕酒200g(没有就用黄酒或料酒)
• 淀粉30g、葱40g、姜20g、冰糖160g、米醋/香醋190g、糖色16g，盐6g

方法

1. 排骨砍成小块后洗掉血水，放50g花雕酒抓匀去腥，表面有酒香味即可，然后表面拍一层淀粉
2. 热锅凉油，油温七成热(油开始冒烟)下排骨，炸1-2分钟扒拉一下排骨，避免粘锅，炸至表面金黄干香
3. 起锅放底油，加入葱、姜、大料、花椒、桂皮煸炒出香味，然后倒入排骨翻炒均匀，再倒入花雕酒150g，醋160g，冰糖，糖色，盐，倒入适量热水烧开，定味稍稍有酸甜味即可。盖盖小火焖10分钟
4. 大火收汁至粘稠，需要的话可以用老抽补色，出锅前再烹30g醋，翻炒均匀即可出锅

注意事项

• 醋最好分两次放，第一次慢慢挥发慢慢入味，吃着是柔和的酸，出锅的醋是增香的酸，这样酸味比较复合
• 糖醋排骨一定要炸，煎出来的排骨不够干香，吸味也不是那么足
• 加水后定味的时候酸甜口不能太足，足了水分收干了会过甜

0x00 前置知识

1. 什么是PWM？
     答：PWM是脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation）的缩写。PWM通过改变脉冲的宽度来控制输出信号的占空比，从而实现对模拟信号的控制。其本质就是占空比可调的方波。两个关键参数——__频率、占空比__。频率即1s内有多少个脉冲，占空比即每个脉冲内高电平的持续时间百分比。可以使用这种方式利用数字信号模拟出模拟信号。如下图所示。

0x01、驱动结构

基本结构如下图所示：

0x02、驱动原理

基本原理

星型连接的三组线圈通过6个mos管控制通断，当不同mos管导通时，产生不同的磁场，利用磁场控制中间的永磁体转子转动。不同的通断控制一共有6种组合，如下图所示。
原理上只需要打开两个mos管导通两个线圈即可产生磁场使转子旋转，但是这种控制方式提供的扭矩不够大，于是同时导通三个线圈，最终合成磁场方向如上图种的转子指向V1~V6。

进阶问题

1. 如何能够让磁体转到任意位置，而不是V1~V6一共6个方向？
     答：假设磁体需要停留在V1和V2中间位置。考虑一种情况——导通对应MOS管使磁体先处于V1位置，此时调整磁场，使得合成磁场方向指向V2，此时转子会向V2方向旋转，待其旋转过中间位置后，再调整磁场指向V1，由于惯性，磁体会继续向V2方向减速旋转，减速至0后向V1方向开始加速旋转，再过中间位置后，再调整磁场指向V2……。根据前面的分析，理论上，磁体会在中间位置来回转动，但当磁场切换频率足够快时，便可以使磁体处于V1和V2的中间位置转速为0。故只需要在一定的时间周期内，保证两个磁场方向占比为50%时，便等效为一个指向中间的磁场。如下图所示。
     同理，通过调整一个时间周期内两个方向磁场所占据的比例，就可以合成出新的方向的固定磁场，如下图所示。
2. MOS管只能控制通断，线圈内电流大小固定，如何控制磁场强度？
     答：线圈中产生磁场的前提是线圈中有电流流过，当只有上面或下面三个MOS管导通时，无电流，此时不产生磁场，规定其状态为V7。如下图所示。
     根据前面的分析，一定时间周期内不同方向磁场的占比可以改变最终合成磁场的方向，同理，当一定时间周期内磁场持续时间占比为0%时，磁场强度为0%，占比时间为100%时，磁场强度为100%。容易想到，在一定时间周期内加入V7状态，并等比例改变原有磁场持续时间，根据V7时间占比不同，可以获得不同的磁场强度。如下图所示。

  “我”是谁？
  当我不再是孩子的父亲，不是父母的孩子，不是妻子的丈夫，不是老师的学生，不是中华人民共和国的公民，不是这世界上的一个生命体，不是宇宙中元素有序构成的一个生命体的时候；
  当天空只是天空，河流只是河流，高山只是高山，微风只是微风，地球只是地球，世界只是世界的时候；
  我是谁？
  乔文达，是朋友，是影子，他爱着悉达多的精神，爱着他的思想，爱着他的不与世俗为伍；在一起经历过成为沙门后，在苦苦修行后，在终于看到了乔达摩思想的思想的一隅后，最终在他选择皈依佛陀的那一刻，影子离开了光。我拥有影子吗？我甚至不知道自己能否拥有影子。不，答案一定是没有。没有人真的能够爱到精神层面，即使有，也终会被夺走，而夺走他的，甚至不需要乔达摩的智慧，再说我也本没有悉达多的思想。甚至在我开始思考有关乔文达的那一刻，我就注定了无法找到“我”。
  悉达多不能在乎乔文达，如果在离开之前会有不舍，悉达多无法看到“我”，他是乔文达的朋友，是乔文达在乎的人，是乔文达爱的人。如此以来，我不再是“我”。当“我”中不只有“我”，我便不是纯粹的“我”。
  “悉达多纹丝未动，彻骨的冰冷瞬间袭击他的心脏。他感到这颗心脏像一只小动物，一只鸟或一只兔子般在胸中颤抖。他如此孤独。多年来，他并未像现在这样意识到自己无家可归。从前，即便在最深的禅定中，他仍是父亲的儿子，高贵的婆罗门，一个修行之人。如今，他只是苏醒的悉达多，再不是别的什么人。他深吸口气，打了个寒颤。没人像他这般孤独。贵族属于贵族，手艺人属于手艺人，他们说同样的话，容身一处，分享生活。婆罗门要同婆罗门在一起。苦行者要在沙门中立足。即便归隐山林的隐士也不是独自一人，他们也有同道人，有归属。乔文达已经皈依佛门，万千僧侣是他的弟兄，他们有着同样的僧服，信共同的信仰，说相同的话。可是他，悉达多，他属于哪里？和谁分享生活？说谁的话？”

• switch-case语句：

  switch(a){
    case 1: xxxxxxx; break;
    case 2: xxxxxxx; break;
    case 3: xxxxxxx; break;
    default: xxxxxxx;
  }

  
    每个case后面的break不要漏，否则case判断成功后，执行后续语句之后会继续向下执行。假设a=2，如果没有break语句，在case 2后续代码执行完毕后，会继续执行case 3的代码。同时最好写上default，保证逻辑完整，debug时更容易找到问题。

目标

利用STM32F103C8T6构建一个简单的控制平台，按键控制电源通断、LED指示灯用于简单调试、OLED屏幕用于打印相关信息方便后续调试

器件清单

• 控制器：STM32F103C8T6
• 屏幕：OLED屏
• 晶振：8M外置晶振
• 电池：7.4V锂电池
• 降压芯片：ASM1117-5.0和ASM1117-3.3
• 电源开关：5.8mm*5.8m 6P自锁开关
• LED、电容、电阻、插针若干(LED、电容、电阻均选取0603封装，是个失误，太小了，不便于手动焊接，建议0805封装)
  
  

  封装	尺寸	功率	电阻耐压值
  0402	1.0mm*0.5mm	1/16W	50
  0603	1.6mm*0.8mm	1/10W	50
  0805	2.0mm*1.2mm	1/8W	150
  1206	3.2mm*1.6mm	1/4W	200
  1210	3.2mm*2.5mm	1/3W	200
  1812	4.5mm*3.2mm	1/2W	200

电路模块

1、供电管理

• 2P插座接7.4V锂电池，通过ASM1117-5.0和ASM1117-3.3分别稳压到5.0V和3.3V。两个稳压模块输入前连接自锁开关，输出接LED串联4.7k电阻，显示是否正常输出
• 核心供电和OLED屏供电：3.3V
• 外设供电：5V/3.3V。安装3P插针，用跳线帽进行电源切换

2、时钟输入

• 8M晶振，并联2个20pf电容

3、复位电路及BOOT设置

• 暂时没有手动复位需求，直接使用10k电阻上拉3.3V输入，接到NRST上，同时电阻到地串联10nf电容滤波
• 使用主闪存存储器，直接将BOOT0引脚过10K电阻接地即可

4、调试接口

• 一个4P插针，用于外接STLINK

5、OLED屏

• I2C通信，除VCC和GND外，SCL和SDA分别接PB6和PB7
• 输入前串联自锁开关，控制供电。
• 电源输入并联LED和4.7K电阻，用于显示是否供电

6、简易LED调试

• 8个LED串联1K电阻上拉3.3V输入
• LED分别连接PA8~PA12，PB13~PB15

7、外设调试接口

• 使用两个3*12P的插针，最上面为信号线，重点为GND，最下面为VCC
• PB6~PB9,PA8~PA12,PB13~PB15作为一组引出
• PB10~PB11,PB1~PB0,PA7~PA0作为一组引出

8、供电切换

• 为了满足可能的外设供电需求，利用3P插针，可通过将跳线帽插在不同的位置切换外设供电电压。(电路连接为：5.0V/VCC/3.3V)

必要记录：

• 在STM32F10XXX里，可以通过BOOT[1:0]引脚选择三种不同的启动模式，启动方式如下表所示：

  启动模式选择引脚		启动模式	说明
  BOOT1	BOOT0
  X	0	主闪存存储器	主闪存存储器被选为启动区域
  0	1	系统存储器	系统存储器被选为启动区域
  1	1	内置SRAM	内置SRAM被选为启动区域

• 晶振要尽可能离MCU近，尽可能避免干扰

• MCU供电一般要在每对电源输入引脚加两个滤波电容，用于去耦，两滤波电容容值分别为10nf和100nf

• 应该安装几个轻触开关，用于外部输入，不然无法手动给条件进行软件测试

• 供电和地线可以在PCB画图时设置为30mil，保证在可能的大负载下供电稳定

• PCB画板时，如果没有包装，电路板记得四周倒角。记得打孔预留固定孔位，方便后续组装

• 在选用MOS管搭建防反接电路时，一定要确认PMOS和NMOS的DSG三极是否正确

• 选用自锁开关作为电路电源输入管理时，一定要提前测清楚要用的开关的引脚是如何连接的，然后再设计对应的电路图

  披着浓厚的夜色出发，被黑夜紧紧的包裹，微弱灯光照亮扬起尘土的公路，被“王者”反复碾压，像是喘不上气；身后远离的人儿，有的在峡谷中的战斗欢声笑语；有的在空调吹拂下躺在床上刷着手机；有的互相拥抱耳边呢喃……想想朋友圈，有的韩服上了王者；有的在青春的年纪，已经去过绝大多数人一辈子都不曾到达的地方；有的欣赏身边的美景，体会着经常被人忽视的温柔细腻……
​  前方叔叔的尾灯已经若隐若现，我这细胳膊细腿缺失的力量，化作实实在在的尺，丈量着我与叔叔之间的差距。身旁不时有“王者”呼啸而过，带起的灰尘时而混合着青草的芬芳，时而混进来一丝牛粪的“芳香”，一股脑涌入肺中，强调着我远离市区的这个事实。叔叔轻松将我“拉爆”，但是我却没有一丝的焦急，这种安心是多么的宝贵，因为我知道，无论相隔多远，他终将在某个地方等待着我，与我一起休息。这种安心就像从爸爸嘴里听到“你尽力就好，实在不行回来我和你妈还是能让你吃饱饭的。”这种婴儿与母亲脐带一般的纽带，牢牢将我的心拴在这个实实在在的世界里，不飘向无边无际的虚空。每个人终究只能困在自己的躯壳中，看着瞳孔透出那一丝丝的光，听着鼓膜震动传来的一点声音，在地球oline里，只能感受自己这一个主角与茫茫npc有限的一点交流。
  大腿持续涌上的酸软，一直引诱着我停下，看着旁边风驰电掣的电动车，只需要拧一拧油门就能爬上令我累到绝望的缓坡，那种发自心底里渴望是那么的明确。全程48公里，一个全马差不多，如果我实打实跑一次，会对我现在骑着的自行车该有多么渴望啊。是啊，那我骑上了电动车是不是又要开始羡慕汽车了，坐上汽车又会感叹火车有多么快，在火车上看着山区弯弯绕绕就会期望飞起来直达。这种渴望是没有上限的，我会永远渴望更快，更远的。但是倘若地球不是圆的，到我终于疲于这种追求快和远的时候，那些一开始就领先我的人，他们丢下我多远了呢，而那些比我跑得慢的，又被我丢在了哪里？我的身边，可触及的又是谁呢？
​  昨晚今晚一来一回，伴随着腿上真实可感的酸痛还有屁股的胀痛，靠着半夜容易袭来的多愁善感，编辑一些真实从我脑中闪过的想法，当然，也可以任其逝去，不过既然肉体的逝去已经是必然，那么这些消耗了能量产生的意识，便多了一份保留的理由。

渔翁

唐·柳宗元

渔翁夜傍西岩宿，晓汲清湘燃楚竹。

烟销日出不见人，欸乃一声山水绿。

回看天际下中流，岩上无心云相逐。

  也许是个温暖的夜晚，一位渔翁来到西岩旁边，依傍着陡峭的山壁，在一个可以栖身的山洞中安顿下来。待破晓将至，一缕金黄的阳光为新的一天带来了第一份温暖。渔翁起身取来清澈的湘江江水，以楚国的竹子为柴，做起了早饭。待做饭的烟火散去，太阳也升了起来，一眼望去，却不见渔翁。只听摇橹欸乃声，其所到之处，山更青了，水更绿了。回头一看，在那水天相接之处，渔翁正摇着橹，被太阳的光辉包裹着，向远处而去。而西岩之上，只有无心白云相互追逐。


  人生的不愉快，大多是来自于他人。功名、权力、金钱，这些让人苦苦追寻的所谓的“成功”的标志，如果没有其他的人，它们将毫无意义。更进一步，这种他人能够带来的愉悦或者说“成功感”，说到底来源于比较——我比他有钱，所以我比他成功；我比他权力大，所以我比他成功；我比他出名，所以我比他成功……。如果人生没有属于自己一个人的一种明确的目标与追求，好像是无法爬出这种追求“成功”的漩涡的，只会在无穷无尽的比较中，被这洪流拖入无尽的深渊。