一、项目概述本次自制一块STM32F103C8T6 两轴舵机专用控制底板实现两大核心功能通过蓝牙串口 APP 下发角度指令实时驱动两路 SG90 舵机转动板载 OLED 屏幕实时显示两路舵机当前角度指令回传校验整体包含硬件 PCB 设计、手工焊接、Keil 底层代码编写、蓝牙手机端联调完整流程。二、PCB 原理图与板卡设计1. 整体电路框架原理图分为 5 个功能分区Type-C 供电电路、电源指示电路、两路舵机驱动接口、蓝牙串口接口、OLED IIC 屏幕接口、STM32 最小系统扩展座。1供电电路Type-C 接口 USB1 输入 5V 电压并联多组 10uF100nF 组合滤波电容C1/C2/C10/C7 等抑制舵机大电流启停带来的电压波动电源指示灯 D1 串联 10K 限流电阻 R1上电常亮直观判断板卡供电状态预留电源总开关 SW1可整体切断 5V 输入方便调试断电。2两路舵机标准接口H10、H11每一路舵机插座标准定义5V、GND、SIG 信号脚舵机 1 信号PA0舵机 2 信号PA1每个接口独立引出 5V 供电可直接给 SG90 舵机供电无需额外外部电源3HC-05 蓝牙串口模块接口H8蓝牙模块与 STM32 串口 1USART1通信STM32 PA9(TX) → 串口 RXSTM32 PA10 (RX) →串口TX同时引出 3V3、GND、KEY、RST 复位引脚支持蓝牙模块 AT 指令修改名称、波特率40.96 寸 OLED IIC 显示屏H5IIC 通信引脚SDAPB7SCLPB63V3 供电占用硬件 I2C 外设屏幕刷新无卡顿用于实时打印两路舵机角度5扩展外设预留板上完整引出 STM32 所有 IO 口包含 3V3、5V、GND 电源引脚后续可拓展按键、传感器、更多舵机通道。2. PCB 布局设计要点电源走线加宽5V 供电主干线路加粗降低舵机瞬时大电流压降分区布线电源区、舵机接口区、蓝牙串口区、OLED 接口分区摆放信号线短且规整滤波电容就近摆放每个电源输入接口旁放置 0.1uF 去耦电容提升电路稳定性四周预留固定孔可直接安装在云台、机械结构支架上双面布线底层大面积铺 GND 地平面抗蓝牙串口电磁干扰。3. 打板与手工焊接流程贴片焊接顺序先焊接小型无源器件电阻、电容、LED→ Type-C 母座 → 拨码开关 → 各类插座排针后焊核心外设焊上 STM32 最小系统板、蓝牙模块、两路舵机排线、OLED 屏幕上电预检不插主控先接 Type-C确认电源灯正常点亮无短路发烫空载测试插入 STM32 核心板蓝牙上电配对串口收发无乱码后再接舵机负载。三、Keil 代码开发与引脚配置1. 外设引脚分配总表表格外设STM32 引脚功能说明USART1蓝牙PA9(TX)、PA10(RX)与 HC05 蓝牙通信接收手机下发指令舵机 1 PWM 信号PA0Servo1 输出控制第一路舵机舵机 2 PWM 信号PA1Servo2 输出控制第二路舵机I2C OLED 屏幕PB6(SCL)、PB7(SDA)实时显示 Angle1、Angle2 角度值2. 核心功能代码解析完整主循环逻辑串口接收蓝牙字符串指令 → 解析两个角度数值 → 限幅 0~180° → 更新舵机 PWM 输出 OLED 刷新数值 指令回传手机校验3. 关键底层驱动说明串口接收中断驱动配置 USART1 中断手机通过蓝牙发送80,110格式指令中断缓存完整字符串接收完成后置Serial_RxFlag标志供主循环解析舵机 PWM 驱动采用定时器 TIM 生成标准 50Hz PWM20ms 周期0.5ms~2.5ms 对应 0~180°ServoX_SetAngle()函数自动换算角度对应高电平时间OLED 显示驱动硬件 IIC 驱动屏幕封装OLED_ShowNum数字打印函数指定行、列、数值、显示位数实时刷新两路舵机角度。4. 代码调试踩坑解决蓝牙串口乱码确认 HC05 波特率与代码串口配置统一默认 9600PCB 蓝牙 TX/RX 交叉接线舵机抖动增加电源滤波电容5V 走线加宽避免大电流干扰串口通信OLED 不显示检查 IIC 引脚 PB6/PB7 接线代码开启 I2C 外设时钟。四、整机效果与蓝牙遥控演示1. 手机蓝牙串口 APP 操作流程打开微信小程序蓝牙串口搜索并连接本板蓝牙设备发送区输入指令格式X,X例如30,60、80,110点击发送接收区实时返回Packet:30,60回传信息验证指令收发正常截图示例2. 硬件运行现象Type-C 上电电源 LED 常亮HC05 蓝牙指示灯闪烁等待配对手机连接蓝牙后蓝牙指示灯常亮通信建立下发角度指令后两路 SG90 舵机平稳转动至对应角度。五、总结在这次项目的学习中对PCB板的制作与焊接调试有了进一步的熟悉通过吸取之前的经验教训在焊接的时候严格遵守焊接步骤与方法让焊接后的成品更美观后续还会进一步的尝试增加遥感或WiFi模块让成品的实用性更强。
2轴舵机控制板
发布时间：2026/6/26 1:24:35
一、项目概述本次自制一块STM32F103C8T6 两轴舵机专用控制底板实现两大核心功能通过蓝牙串口 APP 下发角度指令实时驱动两路 SG90 舵机转动板载 OLED 屏幕实时显示两路舵机当前角度指令回传校验整体包含硬件 PCB 设计、手工焊接、Keil 底层代码编写、蓝牙手机端联调完整流程。二、PCB 原理图与板卡设计1. 整体电路框架原理图分为 5 个功能分区Type-C 供电电路、电源指示电路、两路舵机驱动接口、蓝牙串口接口、OLED IIC 屏幕接口、STM32 最小系统扩展座。1供电电路Type-C 接口 USB1 输入 5V 电压并联多组 10uF100nF 组合滤波电容C1/C2/C10/C7 等抑制舵机大电流启停带来的电压波动电源指示灯 D1 串联 10K 限流电阻 R1上电常亮直观判断板卡供电状态预留电源总开关 SW1可整体切断 5V 输入方便调试断电。2两路舵机标准接口H10、H11每一路舵机插座标准定义5V、GND、SIG 信号脚舵机 1 信号PA0舵机 2 信号PA1每个接口独立引出 5V 供电可直接给 SG90 舵机供电无需额外外部电源3HC-05 蓝牙串口模块接口H8蓝牙模块与 STM32 串口 1USART1通信STM32 PA9(TX) → 串口 RXSTM32 PA10 (RX) →串口TX同时引出 3V3、GND、KEY、RST 复位引脚支持蓝牙模块 AT 指令修改名称、波特率40.96 寸 OLED IIC 显示屏H5IIC 通信引脚SDAPB7SCLPB63V3 供电占用硬件 I2C 外设屏幕刷新无卡顿用于实时打印两路舵机角度5扩展外设预留板上完整引出 STM32 所有 IO 口包含 3V3、5V、GND 电源引脚后续可拓展按键、传感器、更多舵机通道。2. PCB 布局设计要点电源走线加宽5V 供电主干线路加粗降低舵机瞬时大电流压降分区布线电源区、舵机接口区、蓝牙串口区、OLED 接口分区摆放信号线短且规整滤波电容就近摆放每个电源输入接口旁放置 0.1uF 去耦电容提升电路稳定性四周预留固定孔可直接安装在云台、机械结构支架上双面布线底层大面积铺 GND 地平面抗蓝牙串口电磁干扰。3. 打板与手工焊接流程贴片焊接顺序先焊接小型无源器件电阻、电容、LED→ Type-C 母座 → 拨码开关 → 各类插座排针后焊核心外设焊上 STM32 最小系统板、蓝牙模块、两路舵机排线、OLED 屏幕上电预检不插主控先接 Type-C确认电源灯正常点亮无短路发烫空载测试插入 STM32 核心板蓝牙上电配对串口收发无乱码后再接舵机负载。三、Keil 代码开发与引脚配置1. 外设引脚分配总表表格外设STM32 引脚功能说明USART1蓝牙PA9(TX)、PA10(RX)与 HC05 蓝牙通信接收手机下发指令舵机 1 PWM 信号PA0Servo1 输出控制第一路舵机舵机 2 PWM 信号PA1Servo2 输出控制第二路舵机I2C OLED 屏幕PB6(SCL)、PB7(SDA)实时显示 Angle1、Angle2 角度值2. 核心功能代码解析完整主循环逻辑串口接收蓝牙字符串指令 → 解析两个角度数值 → 限幅 0~180° → 更新舵机 PWM 输出 OLED 刷新数值 指令回传手机校验3. 关键底层驱动说明串口接收中断驱动配置 USART1 中断手机通过蓝牙发送80,110格式指令中断缓存完整字符串接收完成后置Serial_RxFlag标志供主循环解析舵机 PWM 驱动采用定时器 TIM 生成标准 50Hz PWM20ms 周期0.5ms~2.5ms 对应 0~180°ServoX_SetAngle()函数自动换算角度对应高电平时间OLED 显示驱动硬件 IIC 驱动屏幕封装OLED_ShowNum数字打印函数指定行、列、数值、显示位数实时刷新两路舵机角度。4. 代码调试踩坑解决蓝牙串口乱码确认 HC05 波特率与代码串口配置统一默认 9600PCB 蓝牙 TX/RX 交叉接线舵机抖动增加电源滤波电容5V 走线加宽避免大电流干扰串口通信OLED 不显示检查 IIC 引脚 PB6/PB7 接线代码开启 I2C 外设时钟。四、整机效果与蓝牙遥控演示1. 手机蓝牙串口 APP 操作流程打开微信小程序蓝牙串口搜索并连接本板蓝牙设备发送区输入指令格式X,X例如30,60、80,110点击发送接收区实时返回Packet:30,60回传信息验证指令收发正常截图示例2. 硬件运行现象Type-C 上电电源 LED 常亮HC05 蓝牙指示灯闪烁等待配对手机连接蓝牙后蓝牙指示灯常亮通信建立下发角度指令后两路 SG90 舵机平稳转动至对应角度。五、总结在这次项目的学习中对PCB板的制作与焊接调试有了进一步的熟悉通过吸取之前的经验教训在焊接的时候严格遵守焊接步骤与方法让焊接后的成品更美观后续还会进一步的尝试增加遥感或WiFi模块让成品的实用性更强。
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