From 5cdd6682324d91358e2e564b2878fc321184fdfb Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: zrg <674148718@qq.com>
Date: Thu, 25 May 2023 17:14:44 +0800
Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=E5=8F=91=E5=B8=83V3=E7=89=88=E6=9C=AC-3205?=
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README.md | 171 +++++++++++++++++++++++++++++++++++----------------
v2/README.md | 171 ++++++++++++++++-----------------------------------
v3/README.md | 171 +++++++++++++++++++++++++++++++++++----------------
3 files changed, 289 insertions(+), 224 deletions(-)
diff --git a/README.md b/README.md
index 6029983..0fd0ca2 100644
--- a/README.md
+++ b/README.md
@@ -1,62 +1,140 @@
-# 自平衡莱洛三角形可充电版
+# V3自平衡莱洛三角形可充电RGB版
+### 更新日志
+2023/5/25：V3升级明细（相比V2）因为电机无货原因请制作V3版本：
+ 1. 将2715电机更改为存量大且自带磁环的3205无限位款电机（感谢“初心不变”提供创意）；
+ 2. 将AS5600模块插接方案更改为MT6701焊接方案，最大可能地避免了磁铁不对中、磁铁与磁编距离原因导致的PP check fail问题；
+ 3. 将600mAh电池更改为800mAh电池，将12V转5V DCDC电路Ti方案、5V转3.3V LDO方案全部改为国产DCDC方案，增加续航35%以上；
+ 4. 充电电路将电流限制为1A，避免极端环境下充电电感过热问题；降低了电池自放电，满电待机时间由一周增加至至少一个月；
+ 5. 调整了电机PID参数，使用的3205电机运行更平稳；
+ 6. 重新设计了动量轮，外径76mm+20颗M4*6螺栓（套件使用定制的不锈钢动量轮），兼容即将发布的平衡光立方；
+ 7. 设计了电池安装板，从背后看不露电池，更加美观；
+### 项目介绍
+自平衡莱洛三角形，无刷驱动使用EG2133，使用esp32-arduino的simplefoc驱动。
-### 介绍
-**在B站[“基于LQR控制器的自平衡莱洛三角形”](https://www.bilibili.com/video/BV19v411n7mN) 基础上添加了充电模块**
-主控芯片使用ESP32，并配置了调参上位机，可以很方便的通过wifi无线调参。无刷控制使用灯哥开源FOC。制作出一个方便复刻的自平衡莱洛三角形，在桌面上作为一个摆件还是非常不错的
-[展示视频](https://www.bilibili.com/video/BV1b3411x7za)
+`程序附件都在`gitee [https://gitee.com/coll45/foc](https://gitee.com/coll45/foc)
-V1(图一)
+
+图片中间为立创彩色丝印版本，左右为最终V3版本（磁编码器集成到pcb中心）。均可以摇摆平衡，使用3205电机
-
+- cn3300充电部分设计充电截至电压12.72V（考虑到电池内阻，最终充满电压为12.43V），充电电流0.5A，电感电流1A。充电功率为5W`（充电会电感部分会烫，但不至于烧毁电路）`
-V2(图二)
+- 电机可以适配3205无刷电机`(之前使用的电机GB2204\2715均已缺货)`
-
+### 1 制作说明
+gitee文件夹中V3有`自平衡莱洛三角形V3_BOM.xlsx`，元器件请根据自己选择PCB空板还是SMT自行购买
-目前有两个版本
-- V1(图1)：ESP32主控+L6234驱动+GB2204电机+CH340串口芯片+CS5095充电芯片
-- V2(图2)：ESP32主控+EG2133+6mos驱动+2715电机+RGB+CM1010-A均衡芯片+CN3300充电芯片
+[原理图以及PCB图链接](https://oshwhub.com/45coll/lai-luo-san-jiao-xing-3205-ban-ben-you-hua-bu-fen-dian-lu)
+1. 在立创开源链接中，点击`在编辑器中打开`，进入EDA页面，双击对应的PCB，上方导航栏找到-制造-PCB制板文件（gerber）-生成gerber-一键PCB/SMT下单。（一定要进编辑器！！！有遇到过开源链接的bom和真实bom对不上的情况）
+2. 在下单页面中下单对应的pcb，如需SMT（机器贴片）可以选需要SMT，不选SMT会得到PCB空板
+3. 焊接是基本功，最好是有风枪+烙铁的情况下尝试制作。
+4. 焊接有焊接助手，在`立创专业版点开对应的PCB`，上方工具栏-焊接辅助工具
-**推荐制作V2，成功率高，效果更好，电机驱动芯片更便宜，还有RGB**
+SMT注意：
+- 选择需要SMT完成下单之后，进入订单界面。SMT分板定位孔选择-嘉立创添加，BOM与坐标清单选择-用我自己的BOM和坐标，导出文件选择-立创EDA。
+- 需要上传的坐标文件和bom，都是在`EDA页面`-莱洛三角形PCB-制造-（物料清单BOM和坐标文件）中导出。
+- 进入BOM匹配之后，左上角贴片数量选择-做5贴2（因为莱洛三角形制作一个需要两个PCB板，一个有元器件一个空板），贴片层-只贴顶层，产品类型-经济型，坐标文件生成方式-单板
+- 强烈建议删除所有**扩展库以及推荐库**后打板（费用**做5贴2只需要90元**左右）
+- SMT下单完成之后，只需购买smt删除部分的元器件（比如扩展库和推荐库）
-V1和V2**`电路图以及代码`**均在对应`V1\V2`文件夹(如需制作只要打开对应版本的文件夹即可，里面有对应的README说明)
-### 1 软件架构
-自平衡控制为LQR算法输出期望**速度**，使动量轮**加速运动**从而控制三角形左右方向。并且代码的调参都可以通过连接ESP32的wifi调整。具体特性如下：
-- **基于 Arduino**：运行在 ESP32 Arduino 上
-- **自带测试模式**：电压测试和速度测试，可以单独输出电压让电机转动，也可以设置指定速度让电机保持速度
-
-
### 2 硬件特性
-| 说明 | 参数 |
+| 说明 | 参数 |
+|--------------|-------------------------------------------------------|
+| 莱洛三角形尺寸 | 100*100 mm |
+| 动量轮尺寸 | 80*80 mm |
+| 电池*3 | 厚x长x宽:7.9mmx25mmx40mm 规格内均可 |
+| 输入电压 | 3.7v锂电池*3 |
+| 充电电压 | 5V 从Type-C口输入 |
+| 充电芯片CN3300 | 5V输入,最大1A充电电流 |
+| 均衡芯片CM1010-A | 电池电压超过4.25V之后开始放电 |
+| 主控芯片 | ESP-WROOM-32 |
+| 电机驱动芯片EG2133 | 引脚:32, 33, 25 |
+| 稳压芯片MT2492 | 输出5V和3.3V |
+| MT6701 编码器 | SDA-23 SCL-5 |
+| MPU6050六轴传感器 | SDA-19 SCL-18 |
+| RGB灯-WS2812 | 使用GPIO16控制 |
+
+| LED指示灯 | 功能 |
+|-------------|-------------------------------------|
+| LED1 | 串口指示灯，ESP32发送串口数据时会亮起 |
+| LED2 | 充电完成指示灯，亮起表示充电完成，充到亮起可能需要2-3小时 |
+| LED30 | 充电指示灯，亮起表示正在充电 |
+| LED3 | typec的5V输入指示灯 接typec一定亮 |
+| LED4 | 3.3v指示灯 电池输入12v输出3.3V |
+| LED5 | 由GPIO4控制，电池电压低于9.5V时以1HZ频率闪烁 |
+| LED27\28\29 | 均衡指示灯，亮起表示该电池电压高于4.25V正在通过22欧姆电阻放电中 |
+
+| 触摸盘 | 功能 |
+|-------|---------------------------------------|
+| 单击时长 | 100ms以上 |
+| 长按时长 | 800ms以上 |
+| 点赞触摸盘 | GPOI13-Touch4-单击:开关RGB灯；长按：开关wifi和电机 |
+| 投币触摸盘 | GPOI15-Touch3-单击：增加RGB灯亮度；长按：下一个RGB灯效 |
+| 收藏触摸盘 | GPOI2-Touch2-单击：减少RGB灯亮度；长按：上一个RGB灯效 |
+### 3 使用说明
+
+1. 下载完本git所有文件后，打开文件夹V3/bin/flash_download_tool_3.9.2.exe
+2. 打开flash_download_tool后选择chip Type "ESP32",然后点OK，在第五行选择target.bin，烧录到0x000位置
+3. 使用CH340下载器，将下载器的TXD\RXD\GND用杜邦线引出，对准PCB的ESP32正上方的GND\RXD\TXD，接法为TXD-TXD\RXD-RXD\GND-GND
+4. PCB焊好后，打开电源同时按住boot和RESET按钮，先松开RESET，然后松开boot进入下载模式后点START开始程序烧录
+5. 如需修改参数，长按点赞触摸盘，可以打开wifi并停止电机。
+6. 打开本项目内的`python_gui`内的`可执行文件_main`内的**main.exe**并连接上WIFI：ESP32 。点击设置开始调参。
+7. 连接成功后，点击disable，然后逆时针拨动动量轮，查看上位机中V参数是否为正值。注意！如果 逆时针转为为负值 那么需要将电机线任意两线互换。
+
+8. 如果电机不能正常运行可以，点击上位机中最下方的 测试部分 ，打开电压或者速度测试，滑动滑条，查看电机能否正常运行。如还不能请检测硬件电路部分。
+9. 如果不能摇摆直立，推荐调整的参数为TA、SA、SV
+10. K值可以用滑块调整，拖动滑块就会发送参数命令，但是调整到合适值之后需要自行在Arduino的main中修改再烧录一次
+11. 滑条：最左边输入框为滑块下限，右边是滑块上限，滑条等分成**200**份，命令是**字符串**，滑动滑块发送**字符串** + **数值**
+12. arduino文件夹为环境可以自行修改代码编译
+
+比如让平衡角度为90度，则输入：TA90，并且会存入eeprom的位置0中 注：wifi发送**命令不能过快**，因为每次都会保存进eeprom，K参数没有保存到EEPROM所以可以使用滑条调整。
+
+| 参数命令 | 说明 |
| ---------------- |---------------------- |
-| 莱洛三角形尺寸 | 100*100 mm |
-|动量轮尺寸|80*80 mm|
-| 输入电压 | 3.7v锂电池*3|
-|充电电压| 5V 从Type-C口输入|
-| 主控芯片 | ESP-WROOM-32 |
-|电机驱动|引脚:32, 33, 25|
-| AS5600 编码器 |SDA-23 SCL-5 芯片要离径向磁铁有 2mm以上高度 |
-| MPU6050六轴传感器 | SDA-19 SCL-18 |
+| TA | target_angle平衡角度 例如TA89.3 设置平衡角度89.3|
+| SV | swing_up_voltage摇摆电压 左右摇摆的电压，越大越快到平衡态，但是过大会翻过头|
+|SA|swing_up_angle摇摆角度 离平衡角度还有几度时候，切换到自平衡控制|
+|VP1|速度环的PID的P，1是稳定在平衡角度之前的P值|
+|VI1|速度环的PID的I，1是稳定在平衡角度之前的I值|
+|VP2|速度环的PID的P，2是稳定后的P值|
+|VI2|速度环的PID的I，2是稳定后的I值|
+|K为LQR参数|**3和4**是速度控制稳定前和后|
+|K3**1**|LQR的参数1：稳定前的角度差值|
+|K3**2**|LQR的参数2：稳定前的左右倾倒加速度|
+|K3**3**|LQR的参数3：稳定前的当前速度|
+|K4**1**|LQR的参数1：稳定后的角度差值|
+|K4**2**|LQR的参数2：稳定后的左右倾倒加速度|
+|K4**3**|LQR的参数3：稳定后的当前速度|
+LQR算法解释：当三角形向←倾斜时，需要产生向→的力回正。
-### 3 硬件设计
+在电压控制下：回正力F直接和输出电压值挂钩，向←倾斜，电机提供正电压V动量轮向**左加速转动**，产生向右的力F。
+
+`期望电压 = 角度差值x参数1 + 左右倾倒加速度x参数2 + 当前速度x参数3`
+
+在速度控制下：回正力F和动量轮转速加速度a有关，F = ma，向←倾斜，电机需要向**左加速转动**，产生向右的力F。
+
+`期望速度 = 角度差值x参数1 + 左右倾倒加速度x参数2 + 当前速度x参数3`
+
+两者区别：电压和速度控制都可以实现平衡，但因为使用simpleFOC控制电机转速无法无限加速，本电机实验最高转速180转，电压到上限12v。
+
+使用电压控制会遇到，电机一下子就到了转速上限，就不能提供稳定的力F，参数调起来比较困难。
+
+速度控制可以在偏差变大的时候，根据期望速度产生最大电压12v，并且不会超过电机最高转速。
+### 4 硬件设计
使用立创EDA绘制电路原理图，LaserMaker绘制莱洛三角形和动量轮（有激光切割机可以事先切割结构作为参考）。将绘制完的图形导入到立创EDA中可作为PCB的外框。丝印图案分别是**Gawr Gura**、**ouro kronii** ~~helicopter~~
LaserMaker绘制的plt在**莱洛三角结构**文件夹内，需要重新绘制电路图可以使用
-感谢嘉立创的PCB制板，使DIY电路制作变得非常便利，PCB制作开源点击
+感谢嘉立创的PCB制板，使DIY电路制作变得非常便利
-### 4 Ctrl+C +V（参考）
-Arduino上的控制算法是原作者的LQR，无刷电机控制是灯哥开源FOC。电机控制引脚定义与传感器定义和灯哥开源FOC控制板2.0版一样。
-
-EG2133无刷驱动为立创开源方案。
+### 5 Ctrl+C +V（参考）
+Arduino上的控制算法是原作者的LQR，无刷驱动为立创开源的EG2133方案。
Python的GUI是以SimpleFOC的SimpleFOCStudio为基础，添加wifi功能。
-V1的充电电路是立创广场开源的CS5095充电方案。
V2的充电电路是在立创广场开源的《CN3300 4串电池组板》方案基础上改的3串锂电池
@@ -65,30 +143,17 @@ PCB以及原理图技术支持——muyan
wifi效果以及按键面修复代码作者——muyan
1. 原作者：基于LQR控制器的自平衡莱洛三角形[BV19v411n7mN](https://www.bilibili.com/video/BV19v411n7mN)
-2. muyan 立创链接[https://oshwhub.com/muyan2020?tab=project&page=1](https://oshwhub.com/muyan2020?tab=project&page=1)
+2. muyan立创链接[https://oshwhub.com/muyan2020?tab=project&page=1](https://oshwhub.com/muyan2020?tab=project&page=1)
3. muyan git链接[https://gitee.com/muyan3000](https://gitee.com/muyan3000)
4. EG2133驱动参考[https://oshwhub.com/acmetech-lceda/minifoc](https://oshwhub.com/acmetech-lceda/minifoc)
5. 灯哥开源FOC [https://gitee.com/ream_d/Deng-s-foc-controller](https://gitee.com/ream_d/Deng-s-foc-controller)
-6. CS5095充电芯片电路[https://oshwhub.com/Aknice/cs5095e-san-jie-li-dian-chi-sheng-ya-chong-dian-dian-lu](https://oshwhub.com/Aknice/cs5095e-san-jie-li-dian-chi-sheng-ya-chong-dian-dian-lu)
-7. CN3300 4串电池组板[https://oshwhub.com/583703056a/dian-chi-zu-ban_copy_copy](https://oshwhub.com/583703056a/dian-chi-zu-ban_copy_copy)
-8. Arduino-Esp32环境提供者[https://github.com/kaliCYH](https://github.com/kaliCYH)
+6. CN3300 4串电池组板[https://oshwhub.com/583703056a/dian-chi-zu-ban_copy_copy](https://oshwhub.com/583703056a/dian-chi-zu-ban_copy_copy)
+7. Arduino环境提供者[https://github.com/kaliCYH](https://github.com/kaliCYH)
-### 5 有用的地方
+### 6 有用的地方
1. Arduino的程序中的command.h、command.cpp可以支持任意的字符串输入。在其他项目中一样可以用，无论是wifi接收到的字符串数据或者是串口的字符串数据。
2. GUI上位机可以在其他wifi项目中可以继续使用，用来调参还是很方便。
-### 6 未解之谜
-
-问题1：在传感器读取当前角度pitch在0和360来回切换时候，卡尔曼滤波值会慢慢变化，得到的值无法反映正确的当前角度。导致有一个面无法摇摆平衡。（已解决）（使用muyan的代码完美解决）
-
-问题2：摇摆到平衡态时，参数不太好时，可能会摇摆过头，或者一直左右摇摆不能到平衡态。就算调好参数也会偶尔发生摇摆过头现象。（V2的2715电机可以让摇摆平衡的成功率提高到80%）
-
-### 7 交流Q群
-
-45coll电子交流QQ群：**824113552**
-
-欢迎交流与沟通
-
diff --git a/v2/README.md b/v2/README.md
index 161a810..6029983 100644
--- a/v2/README.md
+++ b/v2/README.md
@@ -1,140 +1,62 @@
-# V3自平衡莱洛三角形可充电RGB版
-### 更新日志
-2023/5/25：V3升级明细（相比V2）因为电机无货原因请制作V3版本：
- 1. 将2715电机更改为存量大且自带磁环的3205无限位款电机（感谢“初心不变”提供创意）；
- 2. 将AS5600模块插接方案更改为MT6701焊接方案，最大可能地避免了磁铁不对中、磁铁与磁编距离原因导致的PP check fail问题；
- 3. 将600mAh电池更改为800mAh电池，将12V转5V DCDC电路Ti方案、5V转3.3V LDO方案全部改为国产DCDC方案，增加续航35%以上；
- 4. 充电电路将电流限制为1A，避免极端环境下充电电感过热问题；降低了电池自放电，满电待机时间由一周增加至至少一个月；
- 5. 调整了电机PID参数，使用的3205电机运行更平稳；
- 6. 重新设计了动量轮，外径76mm+20颗M4*6螺栓（套件使用定制的不锈钢动量轮），兼容即将发布的平衡光立方；
- 7. 设计了电池安装板，从背后看不露电池，更加美观；
-### 项目介绍
-自平衡莱洛三角形，无刷驱动使用EG2133，使用esp32-arduino的simplefoc驱动。
+# 自平衡莱洛三角形可充电版
-`程序附件都在`gitee[https://gitee.com/coll45/foc]（https://gitee.com/coll45/foc）
+### 介绍
+**在B站[“基于LQR控制器的自平衡莱洛三角形”](https://www.bilibili.com/video/BV19v411n7mN) 基础上添加了充电模块**
+主控芯片使用ESP32，并配置了调参上位机，可以很方便的通过wifi无线调参。无刷控制使用灯哥开源FOC。制作出一个方便复刻的自平衡莱洛三角形，在桌面上作为一个摆件还是非常不错的
+[展示视频](https://www.bilibili.com/video/BV1b3411x7za)
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-图片中间为立创彩色丝印版本，左右为最终V3版本（磁编码器集成到pcb中心）。均可以摇摆平衡，使用3205电机
+V1(图一)
-- cn3300充电部分设计充电截至电压12.72V（考虑到电池内阻，最终充满电压为12.43V），充电电流0.5A，电感电流1A。充电功率为5W`（充电会电感部分会烫，但不至于烧毁电路）`
+
-- 电机可以适配3205无刷电机`(之前使用的电机GB2204\2715均已缺货)`
+V2(图二)
-### 1 制作说明
-gitee文件夹中V3有`自平衡莱洛三角形V3_BOM.xlsx`，元器件请根据自己选择PCB空板还是SMT自行购买
+
-[原理图以及PCB图链接](https://oshwhub.com/45coll/lai-luo-san-jiao-xing-3205-ban-ben-you-hua-bu-fen-dian-lu)
-1. 在立创开源链接中，点击`在编辑器中打开`，进入EDA页面，双击对应的PCB，上方导航栏找到-制造-PCB制板文件（gerber）-生成gerber-一键PCB/SMT下单。（一定要进编辑器！！！有遇到过开源链接的bom和真实bom对不上的情况）
-2. 在下单页面中下单对应的pcb，如需SMT（机器贴片）可以选需要SMT，不选SMT会得到PCB空板
-3. 焊接是基本功，最好是有风枪+烙铁的情况下尝试制作。
-4. 焊接有焊接助手，在`立创专业版点开对应的PCB`，上方工具栏-焊接辅助工具
+目前有两个版本
+- V1(图1)：ESP32主控+L6234驱动+GB2204电机+CH340串口芯片+CS5095充电芯片
+- V2(图2)：ESP32主控+EG2133+6mos驱动+2715电机+RGB+CM1010-A均衡芯片+CN3300充电芯片
-SMT注意：
-- 选择需要SMT完成下单之后，进入订单界面。SMT分板定位孔选择-嘉立创添加，BOM与坐标清单选择-用我自己的BOM和坐标，导出文件选择-立创EDA。
-- 需要上传的坐标文件和bom，都是在`EDA页面`-莱洛三角形PCB-制造-（物料清单BOM和坐标文件）中导出。
-- 进入BOM匹配之后，左上角贴片数量选择-做5贴2（因为莱洛三角形制作一个需要两个PCB板，一个有元器件一个空板），贴片层-只贴顶层，产品类型-经济型，坐标文件生成方式-单板
-- 强烈建议删除所有**扩展库以及推荐库**后打板（费用**做5贴2只需要90元**左右）
-- SMT下单完成之后，只需购买smt删除部分的元器件（比如扩展库和推荐库）
+**推荐制作V2，成功率高，效果更好，电机驱动芯片更便宜，还有RGB**
+V1和V2**`电路图以及代码`**均在对应`V1\V2`文件夹(如需制作只要打开对应版本的文件夹即可，里面有对应的README说明)
+### 1 软件架构
+自平衡控制为LQR算法输出期望**速度**，使动量轮**加速运动**从而控制三角形左右方向。并且代码的调参都可以通过连接ESP32的wifi调整。具体特性如下：
+- **基于 Arduino**：运行在 ESP32 Arduino 上
+- **自带测试模式**：电压测试和速度测试，可以单独输出电压让电机转动，也可以设置指定速度让电机保持速度
+
+
### 2 硬件特性
-| 说明 | 参数 |
-|--------------|-------------------------------------------------------|
-| 莱洛三角形尺寸 | 100*100 mm |
-| 动量轮尺寸 | 80*80 mm |
-| 电池*3 | 厚x长x宽:7.9mmx25mmx40mm 规格内均可 |
-| 输入电压 | 3.7v锂电池*3 |
-| 充电电压 | 5V 从Type-C口输入 |
-| 充电芯片CN3300 | 5V输入,最大1A充电电流 |
-| 均衡芯片CM1010-A | 电池电压超过4.25V之后开始放电 |
-| 主控芯片 | ESP-WROOM-32 |
-| 电机驱动芯片EG2133 | 引脚:32, 33, 25 |
-| 稳压芯片MT2492 | 输出5V和3.3V |
-| MT6701 编码器 | SDA-23 SCL-5 |
-| MPU6050六轴传感器 | SDA-19 SCL-18 |
-| RGB灯-WS2812 | 使用GPIO16控制 |
-
-| LED指示灯 | 功能 |
-|-------------|-------------------------------------|
-| LED1 | 串口指示灯，ESP32发送串口数据时会亮起 |
-| LED2 | 充电完成指示灯，亮起表示充电完成，充到亮起可能需要2-3小时 |
-| LED30 | 充电指示灯，亮起表示正在充电 |
-| LED3 | typec的5V输入指示灯 接typec一定亮 |
-| LED4 | 3.3v指示灯 电池输入12v输出3.3V |
-| LED5 | 由GPIO4控制，电池电压低于9.5V时以1HZ频率闪烁 |
-| LED27\28\29 | 均衡指示灯，亮起表示该电池电压高于4.25V正在通过22欧姆电阻放电中 |
-
-| 触摸盘 | 功能 |
-|-------|---------------------------------------|
-| 单击时长 | 100ms以上 |
-| 长按时长 | 800ms以上 |
-| 点赞触摸盘 | GPOI13-Touch4-单击:开关RGB灯；长按：开关wifi和电机 |
-| 投币触摸盘 | GPOI15-Touch3-单击：增加RGB灯亮度；长按：下一个RGB灯效 |
-| 收藏触摸盘 | GPOI2-Touch2-单击：减少RGB灯亮度；长按：上一个RGB灯效 |
-### 3 使用说明
-
-1. 下载完本git所有文件后，打开文件夹V3/bin/flash_download_tool_3.9.2.exe
-2. 打开flash_download_tool后选择chip Type "ESP32",然后点OK，在第五行选择target.bin，烧录到0x000位置
-3. 使用CH340下载器，将下载器的TXD\RXD\GND用杜邦线引出，对准PCB的ESP32正上方的GND\RXD\TXD，接法为TXD-TXD\RXD-RXD\GND-GND
-4. PCB焊好后，打开电源同时按住boot和RESET按钮，先松开RESET，然后松开boot进入下载模式后点START开始程序烧录
-5. 如需修改参数，长按点赞触摸盘，可以打开wifi并停止电机。
-6. 打开本项目内的`python_gui`内的`可执行文件_main`内的**main.exe**并连接上WIFI：ESP32 。点击设置开始调参。
-7. 连接成功后，点击disable，然后逆时针拨动动量轮，查看上位机中V参数是否为正值。注意！如果 逆时针转为为负值 那么需要将电机线任意两线互换。
-
-8. 如果电机不能正常运行可以，点击上位机中最下方的 测试部分 ，打开电压或者速度测试，滑动滑条，查看电机能否正常运行。如还不能请检测硬件电路部分。
-9. 如果不能摇摆直立，推荐调整的参数为TA、SA、SV
-10. K值可以用滑块调整，拖动滑块就会发送参数命令，但是调整到合适值之后需要自行在Arduino的main中修改再烧录一次
-11. 滑条：最左边输入框为滑块下限，右边是滑块上限，滑条等分成**200**份，命令是**字符串**，滑动滑块发送**字符串** + **数值**
-12. arduino文件夹为环境可以自行修改代码编译
-
-比如让平衡角度为90度，则输入：TA90，并且会存入eeprom的位置0中 注：wifi发送**命令不能过快**，因为每次都会保存进eeprom，K参数没有保存到EEPROM所以可以使用滑条调整。
-
-| 参数命令 | 说明 |
+| 说明 | 参数 |
| ---------------- |---------------------- |
-| TA | target_angle平衡角度 例如TA89.3 设置平衡角度89.3|
-| SV | swing_up_voltage摇摆电压 左右摇摆的电压，越大越快到平衡态，但是过大会翻过头|
-|SA|swing_up_angle摇摆角度 离平衡角度还有几度时候，切换到自平衡控制|
-|VP1|速度环的PID的P，1是稳定在平衡角度之前的P值|
-|VI1|速度环的PID的I，1是稳定在平衡角度之前的I值|
-|VP2|速度环的PID的P，2是稳定后的P值|
-|VI2|速度环的PID的I，2是稳定后的I值|
-|K为LQR参数|**3和4**是速度控制稳定前和后|
-|K3**1**|LQR的参数1：稳定前的角度差值|
-|K3**2**|LQR的参数2：稳定前的左右倾倒加速度|
-|K3**3**|LQR的参数3：稳定前的当前速度|
-|K4**1**|LQR的参数1：稳定后的角度差值|
-|K4**2**|LQR的参数2：稳定后的左右倾倒加速度|
-|K4**3**|LQR的参数3：稳定后的当前速度|
+| 莱洛三角形尺寸 | 100*100 mm |
+|动量轮尺寸|80*80 mm|
+| 输入电压 | 3.7v锂电池*3|
+|充电电压| 5V 从Type-C口输入|
+| 主控芯片 | ESP-WROOM-32 |
+|电机驱动|引脚:32, 33, 25|
+| AS5600 编码器 |SDA-23 SCL-5 芯片要离径向磁铁有 2mm以上高度 |
+| MPU6050六轴传感器 | SDA-19 SCL-18 |
-LQR算法解释：当三角形向←倾斜时，需要产生向→的力回正。
-在电压控制下：回正力F直接和输出电压值挂钩，向←倾斜，电机提供正电压V动量轮向**左加速转动**，产生向右的力F。
-
-`期望电压 = 角度差值x参数1 + 左右倾倒加速度x参数2 + 当前速度x参数3`
-
-在速度控制下：回正力F和动量轮转速加速度a有关，F = ma，向←倾斜，电机需要向**左加速转动**，产生向右的力F。
-
-`期望速度 = 角度差值x参数1 + 左右倾倒加速度x参数2 + 当前速度x参数3`
-
-两者区别：电压和速度控制都可以实现平衡，但因为使用simpleFOC控制电机转速无法无限加速，本电机实验最高转速180转，电压到上限12v。
-
-使用电压控制会遇到，电机一下子就到了转速上限，就不能提供稳定的力F，参数调起来比较困难。
-
-速度控制可以在偏差变大的时候，根据期望速度产生最大电压12v，并且不会超过电机最高转速。
-### 4 硬件设计
+### 3 硬件设计
使用立创EDA绘制电路原理图，LaserMaker绘制莱洛三角形和动量轮（有激光切割机可以事先切割结构作为参考）。将绘制完的图形导入到立创EDA中可作为PCB的外框。丝印图案分别是**Gawr Gura**、**ouro kronii** ~~helicopter~~
LaserMaker绘制的plt在**莱洛三角结构**文件夹内，需要重新绘制电路图可以使用
-感谢嘉立创的PCB制板，使DIY电路制作变得非常便利
+感谢嘉立创的PCB制板，使DIY电路制作变得非常便利，PCB制作开源点击
-### 5 Ctrl+C +V（参考）
-Arduino上的控制算法是原作者的LQR，无刷驱动为立创开源的EG2133方案。
+### 4 Ctrl+C +V（参考）
+Arduino上的控制算法是原作者的LQR，无刷电机控制是灯哥开源FOC。电机控制引脚定义与传感器定义和灯哥开源FOC控制板2.0版一样。
+
+EG2133无刷驱动为立创开源方案。
Python的GUI是以SimpleFOC的SimpleFOCStudio为基础，添加wifi功能。
+V1的充电电路是立创广场开源的CS5095充电方案。
V2的充电电路是在立创广场开源的《CN3300 4串电池组板》方案基础上改的3串锂电池
@@ -143,17 +65,30 @@ PCB以及原理图技术支持——muyan
wifi效果以及按键面修复代码作者——muyan
1. 原作者：基于LQR控制器的自平衡莱洛三角形[BV19v411n7mN](https://www.bilibili.com/video/BV19v411n7mN)
-2. muyan立创链接[https://oshwhub.com/muyan2020?tab=project&page=1](https://oshwhub.com/muyan2020?tab=project&page=1)
+2. muyan 立创链接[https://oshwhub.com/muyan2020?tab=project&page=1](https://oshwhub.com/muyan2020?tab=project&page=1)
3. muyan git链接[https://gitee.com/muyan3000](https://gitee.com/muyan3000)
4. EG2133驱动参考[https://oshwhub.com/acmetech-lceda/minifoc](https://oshwhub.com/acmetech-lceda/minifoc)
5. 灯哥开源FOC [https://gitee.com/ream_d/Deng-s-foc-controller](https://gitee.com/ream_d/Deng-s-foc-controller)
-6. CN3300 4串电池组板[https://oshwhub.com/583703056a/dian-chi-zu-ban_copy_copy](https://oshwhub.com/583703056a/dian-chi-zu-ban_copy_copy)
-7. Arduino环境提供者[https://github.com/kaliCYH](https://github.com/kaliCYH)
+6. CS5095充电芯片电路[https://oshwhub.com/Aknice/cs5095e-san-jie-li-dian-chi-sheng-ya-chong-dian-dian-lu](https://oshwhub.com/Aknice/cs5095e-san-jie-li-dian-chi-sheng-ya-chong-dian-dian-lu)
+7. CN3300 4串电池组板[https://oshwhub.com/583703056a/dian-chi-zu-ban_copy_copy](https://oshwhub.com/583703056a/dian-chi-zu-ban_copy_copy)
+8. Arduino-Esp32环境提供者[https://github.com/kaliCYH](https://github.com/kaliCYH)
-### 6 有用的地方
+### 5 有用的地方
1. Arduino的程序中的command.h、command.cpp可以支持任意的字符串输入。在其他项目中一样可以用，无论是wifi接收到的字符串数据或者是串口的字符串数据。
2. GUI上位机可以在其他wifi项目中可以继续使用，用来调参还是很方便。
+### 6 未解之谜
+
+问题1：在传感器读取当前角度pitch在0和360来回切换时候，卡尔曼滤波值会慢慢变化，得到的值无法反映正确的当前角度。导致有一个面无法摇摆平衡。（已解决）（使用muyan的代码完美解决）
+
+问题2：摇摆到平衡态时，参数不太好时，可能会摇摆过头，或者一直左右摇摆不能到平衡态。就算调好参数也会偶尔发生摇摆过头现象。（V2的2715电机可以让摇摆平衡的成功率提高到80%）
+
+### 7 交流Q群
+
+45coll电子交流QQ群：**824113552**
+
+欢迎交流与沟通
+
diff --git a/v3/README.md b/v3/README.md
index 6029983..0fd0ca2 100644
--- a/v3/README.md
+++ b/v3/README.md
@@ -1,62 +1,140 @@
-# 自平衡莱洛三角形可充电版
+# V3自平衡莱洛三角形可充电RGB版
+### 更新日志
+2023/5/25：V3升级明细（相比V2）因为电机无货原因请制作V3版本：
+ 1. 将2715电机更改为存量大且自带磁环的3205无限位款电机（感谢“初心不变”提供创意）；
+ 2. 将AS5600模块插接方案更改为MT6701焊接方案，最大可能地避免了磁铁不对中、磁铁与磁编距离原因导致的PP check fail问题；
+ 3. 将600mAh电池更改为800mAh电池，将12V转5V DCDC电路Ti方案、5V转3.3V LDO方案全部改为国产DCDC方案，增加续航35%以上；
+ 4. 充电电路将电流限制为1A，避免极端环境下充电电感过热问题；降低了电池自放电，满电待机时间由一周增加至至少一个月；
+ 5. 调整了电机PID参数，使用的3205电机运行更平稳；
+ 6. 重新设计了动量轮，外径76mm+20颗M4*6螺栓（套件使用定制的不锈钢动量轮），兼容即将发布的平衡光立方；
+ 7. 设计了电池安装板，从背后看不露电池，更加美观；
+### 项目介绍
+自平衡莱洛三角形，无刷驱动使用EG2133，使用esp32-arduino的simplefoc驱动。
-### 介绍
-**在B站[“基于LQR控制器的自平衡莱洛三角形”](https://www.bilibili.com/video/BV19v411n7mN) 基础上添加了充电模块**
-主控芯片使用ESP32，并配置了调参上位机，可以很方便的通过wifi无线调参。无刷控制使用灯哥开源FOC。制作出一个方便复刻的自平衡莱洛三角形，在桌面上作为一个摆件还是非常不错的
-[展示视频](https://www.bilibili.com/video/BV1b3411x7za)
+`程序附件都在`gitee [https://gitee.com/coll45/foc](https://gitee.com/coll45/foc)
-V1(图一)
+
+图片中间为立创彩色丝印版本，左右为最终V3版本（磁编码器集成到pcb中心）。均可以摇摆平衡，使用3205电机
-
+- cn3300充电部分设计充电截至电压12.72V（考虑到电池内阻，最终充满电压为12.43V），充电电流0.5A，电感电流1A。充电功率为5W`（充电会电感部分会烫，但不至于烧毁电路）`
-V2(图二)
+- 电机可以适配3205无刷电机`(之前使用的电机GB2204\2715均已缺货)`
-
+### 1 制作说明
+gitee文件夹中V3有`自平衡莱洛三角形V3_BOM.xlsx`，元器件请根据自己选择PCB空板还是SMT自行购买
-目前有两个版本
-- V1(图1)：ESP32主控+L6234驱动+GB2204电机+CH340串口芯片+CS5095充电芯片
-- V2(图2)：ESP32主控+EG2133+6mos驱动+2715电机+RGB+CM1010-A均衡芯片+CN3300充电芯片
+[原理图以及PCB图链接](https://oshwhub.com/45coll/lai-luo-san-jiao-xing-3205-ban-ben-you-hua-bu-fen-dian-lu)
+1. 在立创开源链接中，点击`在编辑器中打开`，进入EDA页面，双击对应的PCB，上方导航栏找到-制造-PCB制板文件（gerber）-生成gerber-一键PCB/SMT下单。（一定要进编辑器！！！有遇到过开源链接的bom和真实bom对不上的情况）
+2. 在下单页面中下单对应的pcb，如需SMT（机器贴片）可以选需要SMT，不选SMT会得到PCB空板
+3. 焊接是基本功，最好是有风枪+烙铁的情况下尝试制作。
+4. 焊接有焊接助手，在`立创专业版点开对应的PCB`，上方工具栏-焊接辅助工具
-**推荐制作V2，成功率高，效果更好，电机驱动芯片更便宜，还有RGB**
+SMT注意：
+- 选择需要SMT完成下单之后，进入订单界面。SMT分板定位孔选择-嘉立创添加，BOM与坐标清单选择-用我自己的BOM和坐标，导出文件选择-立创EDA。
+- 需要上传的坐标文件和bom，都是在`EDA页面`-莱洛三角形PCB-制造-（物料清单BOM和坐标文件）中导出。
+- 进入BOM匹配之后，左上角贴片数量选择-做5贴2（因为莱洛三角形制作一个需要两个PCB板，一个有元器件一个空板），贴片层-只贴顶层，产品类型-经济型，坐标文件生成方式-单板
+- 强烈建议删除所有**扩展库以及推荐库**后打板（费用**做5贴2只需要90元**左右）
+- SMT下单完成之后，只需购买smt删除部分的元器件（比如扩展库和推荐库）
-V1和V2**`电路图以及代码`**均在对应`V1\V2`文件夹(如需制作只要打开对应版本的文件夹即可，里面有对应的README说明)
-### 1 软件架构
-自平衡控制为LQR算法输出期望**速度**，使动量轮**加速运动**从而控制三角形左右方向。并且代码的调参都可以通过连接ESP32的wifi调整。具体特性如下：
-- **基于 Arduino**：运行在 ESP32 Arduino 上
-- **自带测试模式**：电压测试和速度测试，可以单独输出电压让电机转动，也可以设置指定速度让电机保持速度
-
-
### 2 硬件特性
-| 说明 | 参数 |
+| 说明 | 参数 |
+|--------------|-------------------------------------------------------|
+| 莱洛三角形尺寸 | 100*100 mm |
+| 动量轮尺寸 | 80*80 mm |
+| 电池*3 | 厚x长x宽:7.9mmx25mmx40mm 规格内均可 |
+| 输入电压 | 3.7v锂电池*3 |
+| 充电电压 | 5V 从Type-C口输入 |
+| 充电芯片CN3300 | 5V输入,最大1A充电电流 |
+| 均衡芯片CM1010-A | 电池电压超过4.25V之后开始放电 |
+| 主控芯片 | ESP-WROOM-32 |
+| 电机驱动芯片EG2133 | 引脚:32, 33, 25 |
+| 稳压芯片MT2492 | 输出5V和3.3V |
+| MT6701 编码器 | SDA-23 SCL-5 |
+| MPU6050六轴传感器 | SDA-19 SCL-18 |
+| RGB灯-WS2812 | 使用GPIO16控制 |
+
+| LED指示灯 | 功能 |
+|-------------|-------------------------------------|
+| LED1 | 串口指示灯，ESP32发送串口数据时会亮起 |
+| LED2 | 充电完成指示灯，亮起表示充电完成，充到亮起可能需要2-3小时 |
+| LED30 | 充电指示灯，亮起表示正在充电 |
+| LED3 | typec的5V输入指示灯 接typec一定亮 |
+| LED4 | 3.3v指示灯 电池输入12v输出3.3V |
+| LED5 | 由GPIO4控制，电池电压低于9.5V时以1HZ频率闪烁 |
+| LED27\28\29 | 均衡指示灯，亮起表示该电池电压高于4.25V正在通过22欧姆电阻放电中 |
+
+| 触摸盘 | 功能 |
+|-------|---------------------------------------|
+| 单击时长 | 100ms以上 |
+| 长按时长 | 800ms以上 |
+| 点赞触摸盘 | GPOI13-Touch4-单击:开关RGB灯；长按：开关wifi和电机 |
+| 投币触摸盘 | GPOI15-Touch3-单击：增加RGB灯亮度；长按：下一个RGB灯效 |
+| 收藏触摸盘 | GPOI2-Touch2-单击：减少RGB灯亮度；长按：上一个RGB灯效 |
+### 3 使用说明
+
+1. 下载完本git所有文件后，打开文件夹V3/bin/flash_download_tool_3.9.2.exe
+2. 打开flash_download_tool后选择chip Type "ESP32",然后点OK，在第五行选择target.bin，烧录到0x000位置
+3. 使用CH340下载器，将下载器的TXD\RXD\GND用杜邦线引出，对准PCB的ESP32正上方的GND\RXD\TXD，接法为TXD-TXD\RXD-RXD\GND-GND
+4. PCB焊好后，打开电源同时按住boot和RESET按钮，先松开RESET，然后松开boot进入下载模式后点START开始程序烧录
+5. 如需修改参数，长按点赞触摸盘，可以打开wifi并停止电机。
+6. 打开本项目内的`python_gui`内的`可执行文件_main`内的**main.exe**并连接上WIFI：ESP32 。点击设置开始调参。
+7. 连接成功后，点击disable，然后逆时针拨动动量轮，查看上位机中V参数是否为正值。注意！如果 逆时针转为为负值 那么需要将电机线任意两线互换。
+
+8. 如果电机不能正常运行可以，点击上位机中最下方的 测试部分 ，打开电压或者速度测试，滑动滑条，查看电机能否正常运行。如还不能请检测硬件电路部分。
+9. 如果不能摇摆直立，推荐调整的参数为TA、SA、SV
+10. K值可以用滑块调整，拖动滑块就会发送参数命令，但是调整到合适值之后需要自行在Arduino的main中修改再烧录一次
+11. 滑条：最左边输入框为滑块下限，右边是滑块上限，滑条等分成**200**份，命令是**字符串**，滑动滑块发送**字符串** + **数值**
+12. arduino文件夹为环境可以自行修改代码编译
+
+比如让平衡角度为90度，则输入：TA90，并且会存入eeprom的位置0中 注：wifi发送**命令不能过快**，因为每次都会保存进eeprom，K参数没有保存到EEPROM所以可以使用滑条调整。
+
+| 参数命令 | 说明 |
| ---------------- |---------------------- |
-| 莱洛三角形尺寸 | 100*100 mm |
-|动量轮尺寸|80*80 mm|
-| 输入电压 | 3.7v锂电池*3|
-|充电电压| 5V 从Type-C口输入|
-| 主控芯片 | ESP-WROOM-32 |
-|电机驱动|引脚:32, 33, 25|
-| AS5600 编码器 |SDA-23 SCL-5 芯片要离径向磁铁有 2mm以上高度 |
-| MPU6050六轴传感器 | SDA-19 SCL-18 |
+| TA | target_angle平衡角度 例如TA89.3 设置平衡角度89.3|
+| SV | swing_up_voltage摇摆电压 左右摇摆的电压，越大越快到平衡态，但是过大会翻过头|
+|SA|swing_up_angle摇摆角度 离平衡角度还有几度时候，切换到自平衡控制|
+|VP1|速度环的PID的P，1是稳定在平衡角度之前的P值|
+|VI1|速度环的PID的I，1是稳定在平衡角度之前的I值|
+|VP2|速度环的PID的P，2是稳定后的P值|
+|VI2|速度环的PID的I，2是稳定后的I值|
+|K为LQR参数|**3和4**是速度控制稳定前和后|
+|K3**1**|LQR的参数1：稳定前的角度差值|
+|K3**2**|LQR的参数2：稳定前的左右倾倒加速度|
+|K3**3**|LQR的参数3：稳定前的当前速度|
+|K4**1**|LQR的参数1：稳定后的角度差值|
+|K4**2**|LQR的参数2：稳定后的左右倾倒加速度|
+|K4**3**|LQR的参数3：稳定后的当前速度|
+LQR算法解释：当三角形向←倾斜时，需要产生向→的力回正。
-### 3 硬件设计
+在电压控制下：回正力F直接和输出电压值挂钩，向←倾斜，电机提供正电压V动量轮向**左加速转动**，产生向右的力F。
+
+`期望电压 = 角度差值x参数1 + 左右倾倒加速度x参数2 + 当前速度x参数3`
+
+在速度控制下：回正力F和动量轮转速加速度a有关，F = ma，向←倾斜，电机需要向**左加速转动**，产生向右的力F。
+
+`期望速度 = 角度差值x参数1 + 左右倾倒加速度x参数2 + 当前速度x参数3`
+
+两者区别：电压和速度控制都可以实现平衡，但因为使用simpleFOC控制电机转速无法无限加速，本电机实验最高转速180转，电压到上限12v。
+
+使用电压控制会遇到，电机一下子就到了转速上限，就不能提供稳定的力F，参数调起来比较困难。
+
+速度控制可以在偏差变大的时候，根据期望速度产生最大电压12v，并且不会超过电机最高转速。
+### 4 硬件设计
使用立创EDA绘制电路原理图，LaserMaker绘制莱洛三角形和动量轮（有激光切割机可以事先切割结构作为参考）。将绘制完的图形导入到立创EDA中可作为PCB的外框。丝印图案分别是**Gawr Gura**、**ouro kronii** ~~helicopter~~
LaserMaker绘制的plt在**莱洛三角结构**文件夹内，需要重新绘制电路图可以使用
-感谢嘉立创的PCB制板，使DIY电路制作变得非常便利，PCB制作开源点击
+感谢嘉立创的PCB制板，使DIY电路制作变得非常便利
-### 4 Ctrl+C +V（参考）
-Arduino上的控制算法是原作者的LQR，无刷电机控制是灯哥开源FOC。电机控制引脚定义与传感器定义和灯哥开源FOC控制板2.0版一样。
-
-EG2133无刷驱动为立创开源方案。
+### 5 Ctrl+C +V（参考）
+Arduino上的控制算法是原作者的LQR，无刷驱动为立创开源的EG2133方案。
Python的GUI是以SimpleFOC的SimpleFOCStudio为基础，添加wifi功能。
-V1的充电电路是立创广场开源的CS5095充电方案。
V2的充电电路是在立创广场开源的《CN3300 4串电池组板》方案基础上改的3串锂电池
@@ -65,30 +143,17 @@ PCB以及原理图技术支持——muyan
wifi效果以及按键面修复代码作者——muyan
1. 原作者：基于LQR控制器的自平衡莱洛三角形[BV19v411n7mN](https://www.bilibili.com/video/BV19v411n7mN)
-2. muyan 立创链接[https://oshwhub.com/muyan2020?tab=project&page=1](https://oshwhub.com/muyan2020?tab=project&page=1)
+2. muyan立创链接[https://oshwhub.com/muyan2020?tab=project&page=1](https://oshwhub.com/muyan2020?tab=project&page=1)
3. muyan git链接[https://gitee.com/muyan3000](https://gitee.com/muyan3000)
4. EG2133驱动参考[https://oshwhub.com/acmetech-lceda/minifoc](https://oshwhub.com/acmetech-lceda/minifoc)
5. 灯哥开源FOC [https://gitee.com/ream_d/Deng-s-foc-controller](https://gitee.com/ream_d/Deng-s-foc-controller)
-6. CS5095充电芯片电路[https://oshwhub.com/Aknice/cs5095e-san-jie-li-dian-chi-sheng-ya-chong-dian-dian-lu](https://oshwhub.com/Aknice/cs5095e-san-jie-li-dian-chi-sheng-ya-chong-dian-dian-lu)
-7. CN3300 4串电池组板[https://oshwhub.com/583703056a/dian-chi-zu-ban_copy_copy](https://oshwhub.com/583703056a/dian-chi-zu-ban_copy_copy)
-8. Arduino-Esp32环境提供者[https://github.com/kaliCYH](https://github.com/kaliCYH)
+6. CN3300 4串电池组板[https://oshwhub.com/583703056a/dian-chi-zu-ban_copy_copy](https://oshwhub.com/583703056a/dian-chi-zu-ban_copy_copy)
+7. Arduino环境提供者[https://github.com/kaliCYH](https://github.com/kaliCYH)
-### 5 有用的地方
+### 6 有用的地方
1. Arduino的程序中的command.h、command.cpp可以支持任意的字符串输入。在其他项目中一样可以用，无论是wifi接收到的字符串数据或者是串口的字符串数据。
2. GUI上位机可以在其他wifi项目中可以继续使用，用来调参还是很方便。
-### 6 未解之谜
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-问题1：在传感器读取当前角度pitch在0和360来回切换时候，卡尔曼滤波值会慢慢变化，得到的值无法反映正确的当前角度。导致有一个面无法摇摆平衡。（已解决）（使用muyan的代码完美解决）
-
-问题2：摇摆到平衡态时，参数不太好时，可能会摇摆过头，或者一直左右摇摆不能到平衡态。就算调好参数也会偶尔发生摇摆过头现象。（V2的2715电机可以让摇摆平衡的成功率提高到80%）
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-### 7 交流Q群
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-45coll电子交流QQ群：**824113552**
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-欢迎交流与沟通
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