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🏎 High-Performance Embedded Smart Car

—— 从底层硬件工程到感知规划算法的全栈开发实践

这是一个独立设计并实现的硬核机器人项目。本项目不仅涵盖了基于 ARM Cortex-M4 内核的底层驱动开发，还包含了完整的机械建模、电路 PCB 设计、手工装配调试以及上层路径规划算法的部署。

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🛠 工具链与实验设备 (Toolchain & Equipment)

💻 软件工具链

• 机械设计： SolidWorks (用于整车结构建模、传感器支架设计及 3D 打印零件导出)
• 电子设计： 嘉立创 EDA (EasyEDA) (用于原理图绘制、多层 PCB 布线及 BOM 管理)
• 嵌入式开发： Keil uVision5 (基于 C 语言的底层驱动与控制逻辑开发)
• 算法仿真： PyCharm (基于 Python 的路径规划算法仿真与数据可视化)

🔬 硬件调试设备

• 诊断工具： 数字示波器 (用于捕捉 PWM 波形、SPI 通信协议时序及编码器脉冲)
• 焊接设备： 精密热焊台 & 热风枪 (完成从 0603 贴片元件到 QFP 封装芯片的手工焊接)
• 监控上位机： VOFA+ (用于实时观测电机运行曲线与 PID 参数整定)

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🏗 硬件工程实现 (Hardware Engineering)

1. 电子电路与 PCB 设计

• 核心主控： 实现了从 8 位机到 HC32F460 (ARM Cortex-M4, 200MHz) 高性能平台的架构迁移。
• 信号链设计： 集成 MCP3008 (10-bit ADC) 扩展 8 路模拟通道，通过 SPI 协议 实现高频传感器数据采集。
• 动力系统： 独立设计电源管理模块，通过隔离设计确保大功率电机运行对逻辑电路零干扰。

2. 机械结构与成型

• 全机建模： 在 SolidWorks 中完成整车装配设计，优化重心布局与传感器探测角度。
• 3D 打印： 关键结构件均采用 PLA/PETG 材质 3D 打印成型，支持快速原型迭代与模块化更换。

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💻 软件架构与算法 (Software & Algorithms)

1. 嵌入式控制层

• 精准反馈： 实现 A/B 相正交解码（4 倍频） 技术，极大提升了电机的位移采样精度。
• 运动闭环： 采用基于系统辨识（阶跃响应实验）整定的 PID 控制算法，确保行驶过程中的速度与姿态稳定。
• 底层优化： 精细配置 Timer6 (TMR6) 产生高分辨率 PWM，实现平滑、静音的电机调速。

2. 智能规划层

• 控制逻辑： 封装了完备的底层控制接口，支持上层指令的快速响应。
• 路径规划： 部署了针对特定地图环境的路径规划算法，使小车能够自主计算最优轨迹和协同工作。

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📸 项目展示 (Gallery)

PCB 设计 (JLC EDA)	3D 建模 (SolidWorks)

实车焊接与装配	PID 调参波形 (VOFA+)

(注：请将占位图替换为你自己的实拍照片或截图)

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