外骨骼主控板(子控制板)原理框图
MCU: STM32F407VET6 | 功能: 多关节协调控制 / 步态算法 / 传感器融合
STM32F407VET6
Cortex-M4F @ 168MHz
512KB Flash / 192KB SRAM
LQFP-100
PA11/PA12: USB_DM/DP
PB8/PB9: CAN1_RX/TX
PB12/PB13: CAN2_RX/TX
PA9/PA10: UART1_TX/RX
PB3/PB4: SWDIO/SWCLK
PA5/PA6/PA7: SPI1_SCK/MISO/MOSI
电源管理模块
24V → DC-DC → 5V
5V → LDO → 3.3V
反向保护 + TVS
3.3V / 5V
CAN1 收发器
SN65HVD232 / TJA1050
→ 关节板 × N
CAN2 收发器
SN65HVD232 / TJA1050
→ BMS / 备用扩展
IMU 惯性测量单元
ICM-42688 / MPU6050
6轴: 加速度+陀螺仪
SPI 接口
SPI1
USB / UART 调试
USB OTG (PA11/12)
→ 上层决策板 / PC
力传感器 ADC
FSR / 薄膜压力传感器
12bit ADC 采集
安全监控模块
外部看门狗 + 急停回路
MCU跑飞 → 硬件断电
SWD 调试接口
SWDIO / SWCLK / GND / 3.3V
程序烧录 / 在线调试
外部 Flash / EEPROM
W25Q64 (SPI Flash)
参数存储 / 日志记录
—— 主信号连线 —— - - - 安全/控制信号
系统角色:外骨骼协调控制中心 | 向上对接决策板,向下通过CAN总线控制N个关节驱动板
设计说明:
本框图为系统级原理框图,展示主控板核心模块与信号流向。实际PCB设计需按STM32F407 datasheet的引脚分配、电源去耦、晶振电路、复位电路等要求完成详细原理图设计。所有外围器件型号需结合实际BOM成本与供应链情况最终确定。