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小伙 用FOC 控制 两个无刷电机,做出了一个激光云台

2026-09-11 18:56:10阅读量:1375

工程名称:foc激光云台一体板
工程作者:45coll

 

前言

小伙 用FOC 控制 两个无刷电机,做出了一个激光云台,实现了激光画画的效果:

激光云台

 

小编突然出现的OS:

虽然这个项目,目前还是demo,但可玩性很高的呢!为什么这么说?相信看完它的功能+3大亮点+设计方案,你就有答案了~

 

一、功能&亮点

本项目基于25年电赛题目制作。可以实现以下功能:

  • 能通过电脑上位机控制激光头上下、左右运动,在纸面上“画图”

  • 云台可记录位置,上电可自动恢复上次位置

  • 支持USB 串口 / UART指令控制,不光能连电脑,还能连其他控制器

  • 支持 USB 5V 供电,也可外接 5~15V 电源

上位机界面图:

上位机界面图

那可能就有人问了:

怎么不用舵机,而是直接拿无刷电机做“伺服”?电机会一直转,无法精确停在某个角度吧?

这就是它的第一个亮点:电机的选型

因为作者使用的电机是3205B,它本身自带硬限位,可以实现云台每次上电时都能回到上一次的位置。

而且这个电机也够“便宜”。

它的第二个亮点,是:全开源!

作者独立设计硬件、机械、软件,并开源了出来。

光是【无刷电机 + FOC 做位置伺服】的方案,就足够你复用到——摄像头云台,机器人关节、机械臂、雷达/天线转台、激光指向器、ToF扫描平台、力反馈旋钮、方向盘/操纵杆力反馈、自动追踪平台等产品的设计中!

它的第三个亮点,才是:学习性价比高!

整套硬件复刻成本约100元。

 

成本

 

虽不说有多便宜,但从个人学习的角度来说,性价比肯定是在的。你觉得吗?

 

性价比+全开源让可玩性+3

下面,咱研究一下它的设计方案。

 

硬件设计方案

作者用嘉立创EDA设计了1块主控板,1块电机驱动板,尺寸都支持免费打样

主控板
 

原理图

原理图

 

PCB图

PCB图

 

电机驱动板

原理图

原理图

 

PCB图

PCB图

硬件参数

  • 主控:ESP32S3-N4

  • DC-DC电源芯片:MT2492

  • 栅极驱动芯片:EG2133

  • 位置传感器:MT6701CT-STD

  • FFC/FPC连接器:FPC-05F-6PH20

  • 主控板与电机板之间通过6P反向0.5mmFPC线连接,2根6CM和2根15CM

  • 激光头是通过2.5mm的轧带来固定的

  • USB连接器:H-TYPE-C-16P,USB供电和2P外接供电有SS34二极管保护,防止反向供电。烧毁USB接口。

 

硬件配置

 

工作原理

本设计的原理是——通过ESP32-S3接收电脑发来的目标位置,再通过FOC分别控制两个无刷云台电机的转动角度,它会根据电机转子位置持续调节三相绕组的驱动,让无刷电机不只是持续旋转,还能像舵机一样转到指定角度并保持位置。

接着让激光头实现上下、左右精确转动,从而把激光点移动到纸面指定位置并绘制图案。

 

结语:

可玩性+10086

怎么样?看到这里,你觉得这个demo还能怎么玩?还可以扩展成什么项目?如果是你,你会把它用在哪里?

欢迎评论区一起探讨!

这是小编用AI生成的使用场景

【上传图片,用激光绘制图片】

用激光画画
小编想用它来画朋友的肖像!
酷不酷!

最后~本文旨在分享开源作品的硬件设计方案。如果你想进一步学习,可前往开源网址~

 

四、开源网址

怎么样?你喜欢这个项目吗?你会想复刻吗?

如果你想给作者点赞or深入学习,欢迎前往开源网址~

开源网址:https://oshwhub.com/45coll/foc-ji-guang-yun-tai-yi-ti-ban

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