缘起：看过稚辉君的机械臂，备受震撼。后来小米发布了伺服电机，故想尝试一下。\ 思路：简单来想，机械臂的最本质就是控制电机，我们只需要让电机按照我们的预想来进行旋转就可以了。当然这只是最简单的目标。由此可以计划出以下几点渐进的目标。\ 已实现的阶段目标: 1. **简单运行电机：** 电机连接电脑，然后随便转转 2. **solidworks建模部分：** 用3d建模软件画出3d模型 3. **3d打印部分：** 找淘宝商家打印出3d模型，验证下是否可以安装 4. **前端项目篇部分：** 使用threejs + vue3做个类似数字孪生，简单点说就是网页操作控制电机旋转 5. **尝试运行单片机：** 运行乐鑫官方的helloworld项目 6. **蓝牙部分：** 单片机运行乐鑫官方的蓝牙项目，并使用手机连接通信 7. **TWAI部分：** 单片机运行乐鑫官方的TWAI项目，并与小米电机通信 8. **改写单片机项目：** 根据需求需要将蓝牙项目和TWAI项目组合一起，以实现网页控制esp32单片机向小米电机发送信息 9. **完善前端项目：** 使用网页控制电机精准旋转 10. **组装，最终成品：** 组装电路，并于上位机（网页）联调 11. 总结 12. 未来展望 13. github 14. 参考文章未来的进阶目标： 1. 优化3d模型 2. 动画系统（关键帧），引入贝塞尔曲线，简化机械臂的运动控制，就像css的动画那样（待验证可行性） 3. 单片机改为Rust语言开发（应该可行： [参考文章](https://rustcc.cn/article?id=9210058e-eb84-4a1c-9045-d52a62aea7c3) ） 4. 尝试使用人工智能备注：除了前端，其余技术未接触过，所以分的比较细。所有物料的清单： | 名称 | 数量 | 价格 | | --------------- | -- | ------- | | 小米电机 | 3 | 1497元 | | ESP32 N16R8 | 1 | 54.90元 | | TJA1050 CAN模块 | 1 | 6元 | | 艾迈斯线XT30插头带线 | 3 | 12.6元 | | usb-can转换器 | 1 | 79元 | | 24V10A电源 | 1 | 46.56元 | | DC5.5转XT30转接线 | 1 | 10元 | | 黑色绝缘胶带 | 1 | 3.97元 | | 杜邦线 | 2板 | 5.26元 | | 螺丝螺母套装 | 1 | 17.91元 | | SolidWorks软件安装费 | 1 | 10元 | | 3D打印模型 | 1 | 100元 | | 12V电源 | 1 | 11.16元 | | 12V转5V转换器 | 1 | 4.9元 | | 硅胶线18AWG（红黑2米） | 2 | 3.4元 | | 艾迈斯线XT30连接器线公转母 | 2 | 4.2元 | | 合计 | | 1866.86 | **成品：** ![成品.jpg](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/ba5faaa0464047ffb06d4bda39376ae9~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=ld6GNSWZy4XRPRNkQvPAfyV6Qag%3D) ##

简单运行电机

物料:\ 小米电机 \* 1\ usb-can转换器 \* 1\ 24V10A电源 \* 1\ 艾迈斯线 \* 1\ DC5.5转XT30转接线 \* 1 连线部分： ![电机-连线.jpg](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/505c64cd59ac41f79907baf778a51299~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1170\&h=1533\&s=236682\&e=jpg\&b=ddc39d)\ can-usb参数设置： ![can-usb At指令设置.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/1567263e44e94ea6a7e876a77c919e61~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=YjstBwzweVeZ0RgMQkWt7GQaIIA%3D)\ 打开小米电机的上位机： ![小米电机上位机.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/1668c821dd564a30a62dff6002794cc5~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=SdkMTAQkY5%2BRHgxXoQI1xSXpXj0%3D)\ 电机成功连接，点击jog运动的加、减号，电机就可以动起来了： ![电机随便转转.gif](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/41740222308c461abf8cd2aac21834c6~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=3JLF30yn5ib5hqYJkGSsQKPcVaw%3D) ##

solidworks建模部分

本想做个酷一些的模型，类似稚辉君那种。刚刚简单入门，画起来还是太麻烦了，先画个简单的，以后再优化吧。\ 下臂：\ ![sw-下臂.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/5f8c1b62819e47939c2a7c2010e9fcfd~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=662\&h=629\&s=121562\&e=png\&b=f5e9e2) 中臂：\ ![sw-中臂.png](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/df1636182b8a474397b5d9448d61f3ff~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=633\&h=757\&s=69415\&e=png\&b=e8eaf1) 上臂：\ ![sw-上臂.png](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/abddc4b8db0d4083a8f932fb1e0126aa~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=660\&h=738\&s=53207\&e=png\&b=e9ebf1) 组合起来如下图： ![sw-装配体.png](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/e04652fe229d41e59e07352d02c1129f~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=958\&h=1001\&s=166235\&e=png\&b=ebedf3)\ 还有个底座，底板没做（暂时这么称呼），大概是用来控制重心的，使机械臂能稳定立在桌面上，以下是稚慧君的机械臂模型，参考看看： ![sw-底座，底板-参考.png](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/1813b661a5a14d2b96509e0667c21c59~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=913\&h=925\&s=111103\&e=png\&b=e6e9f0) ##

3d打印部分

导出stl文件格式给淘宝的3d打印商家： ![sw-stl格式.jpg](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/2d6334247e43494396001154087a2dba~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=876\&h=720\&s=53136\&e=jpg\&b=efeeee) 模型设计的问题很多，比如螺丝孔太细，管壁太薄变形，蛮多缺陷，先勉强用用。如下图所示： ![sw-3d打印.jpg](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/28a81b547ebb41adbba5f9d152fef98c~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1170\&h=1552\&s=137737\&e=jpg\&b=939184) 简单测试下能不能匹配： ![电机-壳.jpg](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/828401bb25504d4498b6745fd1e58b16~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=nCYWRF%2Ff5LEBPaeyoluneQ1mJaY%3D)\ 还行，勉强能用，就是有点丑。这章到此结束。 ##

前端项目部分

**目标：** 做个网页用来控制机械臂\ **技术：** vue3 + threejs\ **步骤：**\ 1.solidworks导出3d模型：在此使用glb格式(不使用.gltf格式的原因是：gltf格式会生成.bin文件，在本地预览失败，在项目中调用失败，可能是用的方式不对)。 ![glb和gltf本地预览.png](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/b95c2fdde22349ed9a3471206159a69b~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1471\&h=1052\&s=157110\&e=png\&b=f8f8f8) 2. 搭建前端工程并搭建threejs场景（[参考文章](https://cloud.tencent.com/developer/article/2276765)）： ![three基础场景.png](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/9801beff6e4445fc9ef9bf231a6b3180~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1148\&h=1169\&s=46837\&e=png\&b=010101) 4\. 调整模型并添加控制轴：因为机械臂的每个关节只能固定一个方向旋转(参考文章： )，所以用transformControls来控制，并将其他其他轴隐藏。如下图所示： ![网页控制机械臂\_失败版.gif](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/c6caa0cce9cd4abcaa6923ace39cd66b~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1260\&h=858\&s=667557\&e=gif\&f=107\&b=010101) 5\. 模型调整：重新使用solidworks装配并导出(因为臂需要和电机是一个整体)，并且调整模型的原点，以便更容易控制。 6. 控制优化：想要的效果是骨骼系统那样，比如： [three.js示例](https://threejs.org/examples/#webgl_animation_skinning_blending)，但solidworks中似乎没有骨骼系统，所以就先用THREE.Object3D做个简单控制([参考文章](https://www.cnblogs.com/zhnblog/p/6882683.html) )，transformControls好像无法控制Object3D，所以舍弃，效果如下图所示。 ![简单控制机械臂.gif](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/a119f9a39908453c8eafec39ea5ea88e~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1260\&h=858\&s=2185479\&e=gif\&f=204\&b=010101)\ 这章先简单到此为止，接下来做单片机部分。 ##

尝试运行单片机

**目标：** 运行esp32官方的hello world项目\ **物料选择:** 1. esp32-s3 N8R16单片机，主要原因是支持蓝牙，wifi和can通信。 2. 一个typeC线\ 如下图： ![单片机物料.png](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/b08c76d98f9e4d599046d38393a7fdb3~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=631\&h=470\&s=639043\&e=png\&b=c6b69f) #### esp-idf环境搭建 1. 根据官方文档： [esp快速入门](https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/release-v5.3/esp32/get-started/windows-setup.html) 我选择的是在线安装，按默认配置安装， ![espidf安装.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/6315831011e34a5b836acd51dac679e3~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1099\&h=727\&s=128274\&e=png\&b=fcfcfc) ![espidf安装完成.png](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/c96e977041c2432d9659c9ea119f10c0~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1070\&h=724\&s=175408\&e=png\&b=fcfcfc) 2\. 成功之后桌面会有快捷键图标： ![桌面图标.png](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/043c71b0e2884ddeb06c5ed8e6620c31~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=287\&h=132\&s=41414\&e=png\&b=159fbb)\ 3\. 双击运行会自动初始化环境，如下图，接下来编译，烧录都会用到，记得使用**管理员身份**运行： ![espidf安装成功prompt.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/c3e9923d4e164d2bb533cb8befab2183~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1223\&h=847\&s=102018\&e=png\&b=0c0c0c) #### 尝试helloworld 1. 从esp-idf项目中复制出helloworld项目，粘贴至你的项目文件夹下（猜测：以后的项目应该也是去改官方的项目示例）： ![helloword项目路径.png](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/443b3788d50640c49a70b67f35b8058b~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1057\&h=283\&s=26402\&e=png\&b=ffffff) 2\. 接下来就是按照[官方文档](https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/release-v5.3/esp32/get-started/windows-setup.html#get-started-windows-first-steps)步骤来走：\ ① **设置编译的目标平台:** 成功则会生成build文件夹： ![esp32设置编译目标平台.png](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/6240ad76b156436d9c855e01f19a990b~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1219\&h=323\&s=48300\&e=png\&b=0c0c0c) ![esp32设置编译成功.png](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/eb3e294295f34700b34b18dee6a68b32~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1223\&h=241\&s=41774\&e=png\&b=0c0c0c) ② **编译代码:** 编译成功之后在build文件夹下会生成.bin文件。 ![esp编译代码.png](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/599ba33d51db4acf85baab9f7c23e0e7~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1223\&h=275\&s=43799\&e=png\&b=0c0c0c) ![esp编译成功.png](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/08104c44eac748d4bb7519702302ccbd~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1223\&h=378\&s=53788\&e=png\&b=0c0c0c) ③ **烧录：** 将程序写入单片中，端口可不写，会自动寻找（注意: typeC插入esp32的正确的口，我用的是**COM**口）: ![esp烧录.png](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/94060eda9d274aea8382e1f0d57f2b31~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1215\&h=883\&s=138642\&e=png\&b=fdfcfc) ④ 执行命令idf.py monitor可看到程序的输出: ![esp烧录运行.png](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/44615bd1c27a45ad9d61d34b845eeff8~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1200\&h=328\&s=49632\&e=png\&b=0c0c0c) 3.到此算简单入门了，接下来就是探索蓝牙和TWAI协议了。 ##

蓝牙部分

**目标：** 运行官网的蓝牙Master项目，并尝试用LightBlue（功能类比postman，用来调试蓝牙）连接蓝牙并传输数据\ **物料**：\ esp32-s3单片机 \* 1\ usb-typec线 \* 1\ **蓝牙的概念：**\ [参考文章](https://lpccs-docs.renesas.com/tutorial-custom-profile-DA145xx/att.html) **运行官方项目:** 1. 从esp-idf项目中复制出gatt-server项目，粘贴至你的项目文件夹下 ![项目所在地址.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/ba51e9743ac848d6adc83d57703fc03c~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=qczlC0%2FU%2Ff0TDtFvNyxOtw80rRQ%3D) 2. 烧录进单片机并运行 3. 手机下载lightblue软件 ![lightblue.jpg](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/063b426e43a6404081cfcac9adc7732a~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=0GoCyTNG6kQynty8OtLAfDF4qs0%3D) 4\. 打开lightblue并搜索单片机的蓝牙信号： ![lightblue搜索单片机.jpg](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/4323236381b245bbb568957ef30c8af3~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=lkREJjG2VFNtnMP8GJTipvihzfA%3D) 5\. 连接成功之后，尝试调用蓝牙的write方法给单片机传递消息: ![蓝牙消息发送和接收.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/e99a44d2d402433bbc1c31d3af547e64~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=aS2gdB6WsP9%2BA0RyVt0vSjhXwSE%3D) 6\. 单片机成功接收到来自的lightblue传输的消息，这章简单到此结束。 ##

TWAI部分

**目标：** 运行官方的TWAI-network项目，并尝试使用can调试工具互通数据，然后尝试发送指令给小米点机 **物料**：\ esp32-s3单片机 \* 1\ usb-typec线 \* 1\ TJA1050 can模块 \* 1\ 杜邦线 \* 6根\ usb-can转换器 \* 1\ 小米电机 \* 1 **Q\&A：**\ 问为什么要用这个TWAI？\ 答：因为小米电机是can协议通信，而esp32-s3支持TWAI协议，TWAI兼容can2.0协议（[TWAI官方文档](https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/api-reference/peripherals/twai.html)）。\ 问：需要其他什么硬件支持吗？\ 答：esp32-s3单片机只有TWAI模块，但没有can消息的收发器，所以单片机上要额外接入TJA1050 can收发器。 #### CAN协议 [CAN协议的参考文章](https://blog.csdn.net/XiaoXiaoPengBo/article/details/116206252)，简单看下协议结构，如下图所示（小米电机采用扩展数据帧）: ![can协议结构.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/314ebf9481644404ad0b4ca61884a3d3~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=cozdu1qLIk%2BH1X7exb3fZUbrvxg%3D) #### 硬件连线这个正确的硬件连线搞了好几天，查阅了很多资料，没人指导的情况下有点懵。正确的连线情况是：运行官方项目，电脑的can调试器能收到相关消息。\ 单片机与TJA1050连线如下图： ![TWAI-TJA1050连线.jpg](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/4a24ce52dcf74d8b8d577cfde438d4b5~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1170\&h=1561\&s=214971\&e=jpg\&b=918474) TJA1050与usb转can转换器连线如下图，usb-can转换器需要短接内置的120欧姆电阻： ![TWAI-TJA1050-usb-can连线.jpg](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/f1fbd64816bd43428409752166edab61~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1170\&h=1549\&s=208838\&e=jpg\&b=91826c) #### 检查单片机与TJA1050收发器是否正常连接 1. 运行官方示例项目： twai\_self\_test ![TWAI-test项目地址.png](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/ef3cb40121d340e9b7da0dc6981bac9a~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=973\&h=200\&s=18893\&e=png\&b=ffffff) 2. 正常运行的console: ![TWAI-self-test.png](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/bb34b55f67f94f8d8d9474d8d281067b~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=993\&h=629\&s=82761\&e=png\&b=1b1b1b) #### 测试收发消息 1. 正确连接TJA1050与usb-can转换器的线 2. **运行官方示例项目:** twai\_network\_master ![TWAI-master路径.png](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/88f7b4c3098c4b0a814bbcd326bf05d4~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1011\&h=296\&s=29136\&e=png\&b=fcfcfc) 3\. **修改参数:** usb-can转换器的波特率要与单片机的一致(在此我设置为1Mbits), 还有就是设置为包模式。can调试工具是usb-can转换器商家开发的，不同商家软件界面可能不同，但功能参数应该是相似的。如下图: ![TWAI-usb-can参数设置.png](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/5deff52539ee450c99e9295d840c5e25~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1346\&h=767\&s=130760\&e=png\&b=303030) 4\. **修改代码：** 因为twai\_network\_master项目需要与twai\_network\_slave项目配合，意味着需要两块单片机（但我只有一块，想法是esp32跟usb-can转换器通信，后来证实可行）。展示了ping信号，收发消息和命令任务控制等功能。而我只需要最简单的收发消息，故简化代码逻辑，并与usb-can转换器通信。如下图: ![TWAI正常收发消息.png](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/2b83999541554d4e851afc40f1ac8124~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1893\&h=1067\&s=334870\&e=png\&b=252525)\ 到此算是一个重要标志节点：可以使用TWAI收发消息。 #### 发送指令控制小米电机 1. 观察下小米上位机通信时的指令，来分析其中含义： ![电机初始化指令通信.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/0bfc8608607d4a1eb664d98e82067d2f~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=QU5khiHS919rLVp9Yn8e8tuJgK4%3D) 2\. 好吧，根据can协议看了很久没分析出什么（好像不同的can master有不同的格式），又看了遍官方文档，有单独的文件进行说明： ![串口协议说明.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/afb092460e414ddeb470b7f46f8d942d~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=ooaMIh%2FTm8nCudi0ZR3a%2B2O469Y%3D) 3\. 数据帧蛮复杂，看的很迷糊，[参考解析的文章](https://blog.csdn.net/qq_35003234/article/details/134215883)，由此可以得到简单的四条测试指令：\ ① 使能指令：AA 01 00 08 03 00 FD 15 00 00 00 00 00 00 00 00 7A\ 简单解析下： ```js 帧头： AA 是否扩展帧: 01中的1 data_length_code: 08中的8 帧id： 03 00 FD 15 即通信类型3 发送者的的canid为0xFD 接收者的canid为0x15 数据： 00 00 00 00 00 00 00 00 帧尾： 7A ``` ② jog +5rad/s指令：AA 01 00 08 12 00 FD 15 05 70 00 00 07 01 6A AA 7A\ ③ jog停止指令： AA 01 00 08 12 00 FD 15 05 70 00 00 07 00 7F FF 7A\ ④ 停止指令： AA 01 00 08 04 00 FD 15 00 00 00 00 00 00 00 00 7A 4. 连线小米电机（电机的波特率也是1Mbits），运行项目，效果如下图： ![esp32控制电机运行.gif](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/62132ae9507a4625ae1cf8a93a9f0865~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=c%2F6T%2FOlOf9nVOueBnoARNtnJHfs%3D)\ 这章简单到此结束。 ##

改写单片机项目

**目标：** 将蓝牙和TWAI项目集合在一起，单片机的最终功能是：① 接收蓝牙信息，将其转成can消息帧，传给小米电机 ② 将接收到的can消息帧通过蓝牙进行回传。如下图： ![序列图.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/08e5bfdeea2f47ca9a7e10faec0b6031~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=03eQfbWa%2Bzt3mLGtqv6ySuJVvXQ%3D) #### 关键代码 1. 将接收到蓝牙消息用TWAI发送： ```js // 将接收到的蓝牙数据做处理，提取出想要格式的帧id和帧数据 unsigned int frameId = 0; int frameData[8]; for(int i = 0; i < param->write.len; i++) { printf("遍历蓝牙%d值: %d", i, param->write.value[i]); if(i < 4) { frameId = frameId * 16 * 16 + param->write.value[i]; }else { frameData[i - 4] = param->write.value[i]; } } printf("frameId%u值: %d, --- %d", frameId, frameData[0], frameData[7]); // printf("in app_main the min free stack size is %ld \r\n", (int32_t)uxTaskGetStackHighWaterMark(NULL)); ESP_LOGI(EXAMPLE_TAG, "-----发送can数据指令------"); // unsigned int testId = 0x0300FD15; // int testArr[8] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00}; emitMsg(frameId, frameData); ESP_LOGI(EXAMPLE_TAG, "-----发送can数据指令结束-----"); ``` 2. 将收到的can信号用蓝牙转发给网页： ```js static void twai_receive_task(void *arg) { while (1) { rx_task_action_t action; xQueueReceive(rx_task_queue, &action, portMAX_DELAY); while(1) { twai_message_t rx_msg; twai_receive(&rx_msg, portMAX_DELAY); ESP_LOGI(EXAMPLE_TAG, "接收到can信号: %lu", rx_msg.identifier); // 发送通知 uint8_t notify_data[8]; for (int i = 0; i < sizeof(rx_msg.data); ++i) { notify_data[i] = rx_msg.data[i]; } // 向 GATT 客户端发送指示或通知。将参数 need_confirm 设置为 false 将发送通知，否则为指示。注意：指示或通知数据的大小需要小于 MTU 大小，请参阅“esp_ble_gattc_send_mtu_req”。 esp_ble_gatts_send_indicate(current_gatts_if, current_param->write.conn_id, gl_profile_tab[PROFILE_A_APP_ID].char_handle, sizeof(notify_data), notify_data, false); } } vTaskDelete(NULL); } ``` ##

完善前端项目

**目标：** 与单片机建立蓝牙通信，新增控制面板模块，用网页控制小米电机的运行。 #### 界面如下： ![界面\_\_黑暗模式.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/81fa97229e3d453387f7370e6fe33c5b~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=YqtgVM1S16nzVA6VWJZGmZw6lU0%3D) #### 关键代码：蓝牙部分： ```js // 判断蓝牙是否可用 let available = await navigator.bluetooth.getAvailability(); ... // 必须用户点击'连接蓝牙'按钮触发，选择对应的蓝牙进行配对连接 let device = await navigator.bluetooth.requestDevice({ filters: [{ namePrefix: "ESP" }], optionalServices: [0x00ff], }); let server = await device.gatt.connect(); let service = await server.getPrimaryService(0x00ff); let characteristic = await service.getCharacteristic(0xff01); ... // 调用蓝牙服务的writeValue功能，给单片机传输消息 characteristic.writeValue(cmdFrame); ... // 接收蓝牙的通知，并将其数据转换为数组 characteristic.addEventListener("characteristicvaluechanged", (e) => { console.log("蓝牙Notification通知: ", e, "值:"); let CAN_frame_data = Array.from(new Uint8Array(e.target.value.buffer)).map( (num) => { return num.toString(16); } ); ``` #### 位置模式的指令生成看文档之后，发现**位置模式**是最符合网页中控制面板的操作。 1. 首先看看文档解释： ![位置模式简介.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/997993bf8ea8440ca2e08caf72d44ec8~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=zmKzcl77XCdm55iNp5AhEjZLKr0%3D) 2. 其次看看如何运行这个位置模式： ![位置模式指令运行顺序.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/c0858e8f83f4454da297ee2ef80c35e9~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=2r%2Fhr7XnSdCBqAySh6jsze8uXXo%3D) 可以看到，设置位置模式主要是需要分发两条指令： ①. 发送设置速度指令，即设置limit\_spd ②. 发送设置具体位置，即loc\_ref 3. 最后来仔细看看指令的内容： ![指令表格表头.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/bad7432f5b8442b0892b7cf67c8d3675~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=%2FIAQMENgpGt9U%2BfBb37UtGdH92E%3D) ![指令0717.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/515773e7b28a4f1c9baa4fc430204439~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=jnQDWb36PQtybzlTkokb%2FZCsjYc%3D) ![指令0716.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/c26a05e1b4af4e49a118af880e5ffb45~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=rdzWXtRP6T5mDuHwi3byiPBXHvc%3D) 速度指令的速度（0-30rad）需要4个字节来表示\ 角度指令的弧度（rad）需要4个字节来表示 4. 看了这么久rad，解析下它是什么([参考文章](https://zhidao.baidu.com/question/1302454656307230379.html)): ![弧度图例.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/0da1688b18a84059a258b6fb6493496e~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=dS5WnWRstG%2FURgxqu0oqCZgqiLM%3D) 5. 但是我们的控制面板用的是角度，看下互换比例（[参考文章](https://blog.csdn.net/janechel/article/details/137915128)）： ![角度弧度互换.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/c0834560343e41e9abaf5f524ec169bc~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=KuTs76Ztnvvew1uu5bpUhb31pIc%3D)\ C = 2Πr, 弧度rad = 角度 \* Π / 180 就行了 6. 到此可以计算出角度对应弧度的值，看个指令的例子([参考文章](https://blog.csdn.net/qq_35003234/article/details/134215883)): CODE3：设置参数limit\_spd 速度5rad/s\ AA 01 00 08 12 00 01 05 17 70 00 00 00 00 A0 40 7A CODE4：设置参数loc\_ref 位置12.5rad\ AA 01 00 08 12 00 01 05 16 70 00 00 00 00 48 41 7A 7. 那如何转换成can数据帧需要的格式，比如上边例子： 5 -> 00 00 A0 40 和 12.5 -> 00 00 48 41\ ① 去查查这个[浮点数的原理简析](https://blog.csdn.net/whyel/article/details/81067989)\ ②看到参考文章里的IEEE754是不是很熟悉，js的Number是遵循这个标准，那可以直接用吗？\ ③查了MDN：number属于64位，意味着是8个字节，与我们想要的有些不同，没发现可以如何调用的方法，遂放弃 > JavaScript 的 `Number` 类型是一个[双精度 64 位二进制格式 IEEE 754](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%99%E7%B2%BE%E5%BA%A6%E6%B5%AE%E9%BB%9E%E6%95%B8) 值，类似于 Java 或者 C# 中的 `double`。这意味着它可以表示小数值，但是存储的数字的大小和精度有一些限制。简而言之，IEEE 754 双精度浮点数使用 64 位来表示 3 个部分： ④ 造轮子: ```js /** * @description 获取数字（64位, Number类型即双精度double）的32位（单精度float）原始码。 * 举个例子： 12.5的float原始码：符号位： 0 E指数：1000 0010 尾数：100 1000 0000 0000 0000 0000 * * 原理参考（https://blog.csdn.net/whyel/article/details/81067989） * 目前项目中使用的数值范围在： -3.14 ~ 3.14 * @param { Number } num * @return { 32位Array<0, 1> } 例子 ['0','1','0','0','0','0','0','1','0','1','0','0','1','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0'] */ export function double2floatCode(num) { if(num == 0) { return fillZero([], 32); } let num0b = (num).toString(2).replace('-', ''); console.log('num: ', num, '二进制: ', num0b); let integer0b = num0b.split('.')[0]; let fraction = num0b.split('.').length === 2 ? num0b.split('.')[1] : []; // debugger; // 符号 let signal = num >= 0 ? '0' : '1'; // ----- 指数部分 ----- let e = 127; let first1Index = num0b.indexOf('1'); // 二进制1第一次出现的位置 let pointIndex = num0b.indexOf('.') || 0; // 小数点位置 // 表示整数部分大于等于1, 例子1： 10.011 => first1Index：0 , pointIndex: 2 e为1 例子2： 0.011 first1Index：3 , pointIndex: 1 e为-2 if(first1Index < pointIndex) { // 由于二进制都是1开头，所以大于的1的数字e为 pointIndex - 1 e += pointIndex - 1; }else { e += pointIndex - first1Index; } let e0bArr = e.toString(2).split(''); // 128的二进制是1111 1111，两种情况：小于128的往前补0，大于128的不用补 122： 0111 1010 133： 10000101 if(e < 128) { e0bArr = fillZero(e0bArr, 8, 'head'); } // ----- 指数部分结束 ----- // -----尾数部分----- // float的尾数为23位 /* mantissaBasis尾数取值的开始坐标，first1Index由于小数点的前后位置，可能会差1，所以在first1Index < pointIndex（num > 1）时候，加一位例子1： num < 1 0.55的二进制: 0.1000 1100 1100 1100 1100 1100 第一次出现1的位置 first1Index = 2 ; 小数点位置 pointIndex = 1; [...integer0b, ...fraction] = [0, 1,0,0,0, 1,1,0,0, 1,1,0,0, 1,1,0,0, 1,1,0,0, 1,1,0,0 ] mantissaBasis = 2 即：first1Index 尾数部分是 000 1100 1100 1100 1100 1100 例子2： num > 1 3.06 二进制: 11.0000 1111 0101 1100 0010 1000 1111 0101 1100 0010 1000 111 1011 第一次出现1的位置 first1Index = 0 ; 小数点位置 pointIndex = 2; [...integer0b, ...fraction] = [1,1, 0,0,0,0, 1,1,1,1, 0,1,0,1, 1,1,0,0, 0,0,1,0, 1,0,0,0] mantissaBasis = 1 即：first1Index + 1 (二进制的小数点在后边) 最后尾数部分是 100 0111 1010 1110 0001 0100 */ let mantissaBasis = first1Index + (first1Index < pointIndex ? 1: 0) // 尾数 let mantissa = [...integer0b, ...fraction].slice(mantissaBasis, mantissaBasis + 23); // ----- 尾数部分结束 ----- // debugger; console.log('single', signal, 'e', e, 'mantissa: ', mantissa.join('')); // 32位浮点数编码数组 const floatCodeArr = [signal, ...e0bArr, ...fillZero(mantissa, 23)]; // debugger; console.log('floatCodeArr: ', floatCodeArr.join('')); return floatCodeArr; /** * @description 补充0位，指数e和尾数需要8和23位，在此补充不足的尾数，用'0'填充 * 例子: 12.5 的尾数是: 1001 需要补充到23位： 100 1000 0000 0000 0000 0000 * @param { Array } arr * @param { number } len * @param { number } type head 往前添加； tail 往后添加 */ function fillZero(arr, len, type = 'tail') { if(type === 'head') { return [...new Array(len - arr.length).fill('0'), ...arr]; }else { // return arr.concat(new Array(len - arr.length).fill('0')); return [...arr , ...new Array(len - arr.length).fill('0')] } } } /** * 获取四个字节的Uint8Array，比如 12.5 表示为 [65, 72, 0, 0] * 转化为4字节的十六进制： 41 48 00 00, 二进制，十进制，十六进制表示的数都一样，传给Uint8Array就行了, 直接用Uint8Array.from([0x41, 0x48, 0x00, 0x00])； * 例子 ['0','1','0','0','0','0','0','1','0','1','0','0','1','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0','0'] => [0x41, 0x48, 0x00, 0x00] 或者十进制 [65, 72, 0, 0] * @param { double } num * @return { Uint8Array } */ export function numToUnit8Array(num) { let floatCodeArr = double2floatCode(num); // debugger; let binaryArr = []; for(let i = 0; i < floatCodeArr.length; i = i + 8) { // 获取二进制字符串 let binaryStr = '0b' + floatCodeArr.slice(i, i + 8).join(''); binaryArr.push(binaryStr); } // 观察小米电机的数据，发现需要倒序 return new Uint8Array(binaryArr.reverse()); } ``` ⑤使用豆包ai辅助验证下函数的输出： ![豆包.jpg](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/3c887b48caa24dc8b0621ccca213744b~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=eZ4Bp7JiRLR%2BVOkoHa6EK62PUwA%3D) ![豆包2.jpg](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/85cc54559bd44045abba92bf751321c4~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=Y4s7DLwHqEyG9R6orzB2mmPCdmk%3D) 8. 到此可以生成位置模式指令需要的数据，所以可以进行下一步：生成指令，用**策略模式**来优化下： ```js /** * @description 生成指令，采用策略模式，注意：这里生成的是单一的指令, * 策略的命名为了简单，跟小米电机的文档保持命名一致 * @param { string } type 策略类型 * @param { obj } params 所需的参数，暂无法全部确定 */ export function generateCMD(type, params = {}) { // ifelse判断的代码 // let TWAI_id = new Array(4).fill(0); // let TWAI_data = new Array(8).fill(0); // if (type === "enable") { // TWAI_id = [0x03, 0x00, 0xfd, 0x15]; // // TWAI_data = [] // } else if (type === "disable") { // TWAI_id = [0x04, 0x00, 0xfd, 0x15]; // } else if (type === "jog5") { // TWAI_id = [0x12, 0x00, 0xfd, 0x15]; // TWAI_data = [0x05, 0x70, 0x00, 0x00, 0x07, 0x01, 0x95, 0x54]; // } else if (type === "jog0") { // TWAI_id = [0x12, 0x00, 0xfd, 0x15]; // TWAI_data = [0x05, 0x70, 0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x7f, 0xff]; // } // console.log("TWAI_id: ", TWAI_id, "TWAI_data: ", TWAI_data); // let cmdFrame = Uint8Array.from([...TWAI_id, ...TWAI_data]); // 策略模式优化 let TWAI_id = new Array(4).fill(0); let TWAI_data = new Array(8).fill(0); var Strategies = { enable: () => { TWAI_id = [0x03, 0x00, 0xfd, 0x15]; }, disable: () => { TWAI_id = [0x04, 0x00, 0xfd, 0x15]; }, jog5: () => { TWAI_id = [0x12, 0x00, 0xfd, 0x15]; TWAI_data = [0x05, 0x70, 0x00, 0x00, 0x07, 0x01, 0x95, 0x54]; }, jog0: () => { TWAI_id = [0x12, 0x00, 0xfd, 0x15]; TWAI_data = [0x05, 0x70, 0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x7f, 0xff]; }, // 设置速度，通信类型18， limit_spd: [0 - 30] limit_spd: ({motorId, limit_spd}) => { TWAI_id = [0x12, 0x00, 0xfd, motorId]; TWAI_data = [0x17, 0x70, 0x00, 0x00, ...numToUnit8Array(limit_spd)]; }, // 设置要旋转的位置, 通信类型18 loc_ref: ({motorId, loc_ref}) => { TWAI_id = [0x12, 0x00, 0xfd, motorId]; TWAI_data = [0x16, 0x70, 0x00, 0x00, ...numToUnit8Array(loc_ref)]; }, // 更改运行模式 run_mode: ({motorId, run_mode}) => { TWAI_id = [0x12, 0x00, 0xfd, motorId]; TWAI_data = [0x05, 0x70, 0x00, 0x00, run_mode, 0x00, 0x00, 0x00]; } } Strategies[type](params); console.log('策略模式: ', type , [...TWAI_id, ...TWAI_data]); return Uint8Array.from([...TWAI_id, ...TWAI_data]); } ``` 9. 运行位置模式需要四条指令： ①设置运行模式 ②使能 ③设置速度 ④设置位置。为了方便使用，也为了未来的扩展，因为还有其他三种模式：运控模式，电流模式，速度模式。所以在此使用**建造者模式**来优化： ```js /** * @description bulider类使用建造者模式来构建指令数组 * @return { Array } */ class MotorRotateBuilder { motorId cmdArr = [] setMotorId(motorId){ this.motorId = motorId; return this; } enableCmd() { this.cmdArr.push(generateCMD('enable')) return this; } disableCmd() { this.cmdArr.push(generateCMD('disable')) return this; } runModeCmd() { } // 核心指令 coreCmd() { } getCmdArr() { return this.cmdArr; } } /** * @description location_mode_bulid 位置模式的具体的实现类 */ export class LocBuilder extends MotorRotateBuilder { constructor({ motorId }) { super(); this.setMotorId(motorId) } runModeCmd() { let cmd = generateCMD('run_mode', {motorId: this.motorId, run_mode: 1}) this.cmdArr.push(cmd); return this; } coreCmd({limit_spd, loc_ref}) { let limit_spd_cmd = generateCMD('limit_spd', {motorId: this.motorId, limit_spd}); let loc_ref_cmd = generateCMD('loc_ref', {motorId: this.motorId, loc_ref}); this.cmdArr.push(limit_spd_cmd, loc_ref_cmd); return this; } } /** * @description location_mode_director位置模式的指挥者 * @param { object } { motorId: number, limit_spd: number, loc_ref: number(0-30) } * @returns { Array } */ export function LocDirector({motorId, limit_spd, loc_ref}) { // 小米电机的规范要求， 0 < limit_spd < 30 if(limit_spd > 30) { limit_spd = 30; }else if(limit_spd < 0) { limit_spd = 0; } let loc_instance = LocBuilder({motorId}).runModeCmd().enableCmd().coreCmd({ limit_spd, loc_ref }); return loc_instance.getCmdArr(); } ``` 10. 查看生成的数据: ![建造者生成的指令.png](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/8ca05d4c37a84911a6638def4e9530d3~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=dAix6zTtztKxMd2zXadZYSXDbOk%3D) 11\. 发现已经生成了预期想要的数据了，接下来循环发送(暂时每条指令间隔300ms，实测不能发太快)给小米电机 12. 将控制面板绑定相关函数和参数，实现拨动滑块控制电机，如下图： ![网页控制电机.gif](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/f1e84885f1d04fd292a19bb3d4569e94~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=cnz4FIZf1%2FHTNyJUviK8ditrg9Y%3D) 13. 这章到此结束 ##

组装，最终成品

**目标：** 将三个电机的电源用并联方式连接起来，连接TWAI通信网络，组装上3d打印的壳子，完成最终成品。 **线路连接：** 如下图： ![线路.jpg](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/1e0281cbd55745d78524a47009c11513~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=PZ8TA1RSGzI%2BBg7f8mwlnfHbuLY%3D) **遇到的问题：** 1. 期间twai网络消息，只有当连接一个电机时候才可通信（查阅资料can通信在1Mbps下的通信距离能达到10公里，而我这一米不到就不行了），尝试设想很多原因，比如：\ ① 连线的问题，查阅资源发现要两侧添加电阻，故又去买了120欧姆的电阻。\ ② can通信线的问题，图中用的电源线和can线用的一个类型的线。\ ③ 是否是线路的电阻太高，导致线路失败。\ ...\ 最终发现是：tja1050收发器需要5v的电压供电，而esp32只能提供3.3v的电压，导致电压与电阻不匹配。那为何在之前3.3v时候也能通信工作？查看商品详情页： ![tja1050商品详情.jpg](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/97b97e8545024749ae33eb352753ad27~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=GZ%2Byzrf8biCj5VCJzhM0AOux%2B2A%3D) 所以，现在需要一个5v的电源（12v电源转5v）如下： ![12v电源+电源转换器.jpg](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/96a7e31965db4334a00b58ff419539f3~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=C9Spa2TyPyu%2Bn8tkB0bL0UREOhc%3D) 2. twai单片机项目问题，由于是之前拷贝官方项目改的，达到了能简单运行的目标。但现在经常发送can报文时候报错，但官方的代码太过复杂，无法正确有效修改，到了不得不解决的时候了。于是重写该部分项目代码：待写文章。 3. 蓝牙经常会爆内存，导致单片机直接重启。解决方法是 ① menuconfig中调整蓝牙的BTC\_TASK的栈容量 ② 官方项目会把蓝牙接收到write消息写入单片机的持久化磁盘中，在此优化部分逻辑并删掉相关代码。 **组装后的成品:** ![最终成品.gif](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/9eee2187a82d4aad9a2a35c397502e4d~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=nKy%2BjP14uf4RGjasSJ8cx63eYXY%3D) **存在的明显问题：** 1. 设计的3d模型存在很多问题，比如重心偏移站不住，电线无法走线，螺丝孔不好安装等，基本一整个都有问题，需要重新设计和做仿真测试。 2. 蓝牙的交互还存在问题，消息发快点就不行了，需要优化。 3. can信号的发送丢失严重，不知道是什么原因。 4. 操作体验优化，目前由于蓝牙和can网络，导致数据交互有点慢。 5. 网页的接收数据模块（左下角那块）需要优化，目前有点鸡肋。 ##

总结

从5.16做到8.06，接近三个月，做的东西太粗糙了，没想象中的好，但主要逻辑是通的，勉强算完成吧。 ##

未来展望

如果都做的顺利的话，下一个可能会做灵巧手，如下图： ![灵巧手.jpg](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/54993af1f0694b8f9b50b8142cbeeffe~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5bKB6IG_5LqR5pqu:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1780398082&x-signature=k4eU2nWtkQRICzZd8c0755hhMBI%3D) ##

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参考文章

SolidWorks 打开stp/step不显示解决办法: \ 机械臂cad参考: \ esp 指南: \ awg解释： \ 螺纹孔深度标注: \ esp32 can总线： \ idf指令: \ threejs在vue中用法： \ 机械臂控制: \ esp-idf readme: \ esp32-tja1050: \ 蓝牙角色区分： \ 蓝牙术语解读： \ 蓝牙ATT介绍（英文版本）： \ PC蓝牙调试器: \ STM32F103用CAN通讯驱动小米电机讲解： \ 小米电机指令详解: \ 详解蓝牙传输: \ 通过web控制蓝牙设备（入门）： \ float浮点数原理： \ rad详解: \ 设置BTC\_TASK大小： \ 获取twai状态：