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基于esp32的可操控三阶LED魔方

介绍

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本项目为基于 ESP32 的三阶 LED 魔方，是可以通过陀螺仪实现字面意义上的魔方旋转的小玩具

具有如下特征：

• 全姿态解算，可实现任意姿态操作
• 支持 type-c 口充电及充电检测
• 一个电源开关
• 一个用户按键，具有多种功能
• 低功耗蓝牙连接手机APP（开发中）
• 可编程支持二次开发

B站视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1AB4y1x72A

本项目商用需要获得本人授权

机械

不借助外部的机械结构，全部由 PCB 板的孔洞栓插连接，十分结实

由三种板构成：1片控制板，2片顶灯板（B板）和4片侧灯板（A板）

硬件组成

• 主控为 ESP32-S，资源丰富
• 灯组为 WS2812B，三根线即可控制，十分方便
• 姿态传感器为 MPU6050
• 外部引出 USB type-c 口，具有串口程序下载和充电功能，支持 ESP32 的一键自动下载，二次开发十分方便~~
• 充电方案选用充电升压一体 IC TP5400，电池输入3.7V，充电电流600mA
• 电池我使用的是淘宝顺心通公司的 1200mAH 可充电锂电池，这个电池接口正好能直接插到控制板的电池口上，满电可以使用四个小时左右

固件（platformio）

基于 Arduino 框架，使用 C++ 编程，相比 ESP-IDF 可以调用很多现成的库，编程相对简单

姿态解算

使用 mpu6050 DMP 四元数解算全姿态

四元数转为左乘旋转矩阵计算世界坐标系下的每个面的中心坐标

用户按键

• 短按：切换操作面。顺序：RUF -> MES -> LDB -> RUF
• 中按两次：随机打乱
• 长按1秒：复位图案并重新校准姿态传感器

无源蜂鸣器

相比有源蜂鸣器可以实现多种音调，你甚至可以拿它放歌

项目目录

名称	作用
doc	文档
firmware	固件
hardware	PCB硬件
image	图片

注意事项

1. PCB 打样时选择板厚为 1.6 mm
2. 电池选用 3.7V 锂包电池
3. 控制板和灯板通过 1.25mm 4P 排线连接（注意买两头方向反的）
4. 控制板正常使用时短接 CHARGE 和 USB（板上的3P排针）
5. 充电电压最好为 5V 1A