描述
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<h3 style="line-height:1.8;">* 1、项目功能介绍</h3>
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<p style="line-height:1.8;">本设计以STM32F103C8T6单片机为主控模块，设计了主要包含龙门架控制、树莓派5、A4988电机驱动模块、对弈算法策略、人机交互的运三子棋下棋装置。通过树莓派5运行Opencv各种算法进行视觉处理获得棋盘各个分区的位置以及棋局情况；采用双步进电机控制使精度更准确；</p>
<h3 style="line-height:1.8;">*2、项目属性</h3>
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<p><strong>首次公开状态</strong>：本项目为首次公开</p>
<p><strong>获奖情况</strong>：截至目前，项目尚未参与任何正式比赛或评奖活动</p>
<h3 style="line-height:1.8;"> </h3>
<h3 style="line-height:1.8;">* 3、开源协议</h3>
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<p style="line-height:1.8;"><strong><em>GPL-3.0</em></strong></p>
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<h3 style="line-height:1.8;">*4、硬件部分</h3>
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<p style="line-height:1.8;">主控：STM32F103C8T6 开发板 — 负责步进电机驱动控制、IO 采集、限位/回零逻辑与与树莓派的串口通信；<br>视觉计算：Raspberry Pi 5（含 Raspberry Pi Camera V2 或 USB 摄像头）— 运行 OpenCV 图像处理与对弈决策；<br>步进驱动：A4988 ×2（或更多，按轴数）— 驱动步进电机微步控制；推荐配合限流与散热片；<br>步进电机：长大头步进电机（如 NEMA17 或项目中实际型号）×2（X/Y），用于龙门架平移；第三自由度可用小型步进或伺服；<br>机械机构：采用球星机器人结构,保证电磁铁能覆盖所有棋格；<br>吸取/放置：电磁铁 + 继电器/MOSFET 驱动（根据线圈电流选择），配合限位开关或光电传感器做取放判断；<br>传感/限位：机械限位开关 若干（回原点与安全限位），编码器（若有）或光电以增强定位可靠性；<br>通信：TTL 串口（树莓派 STM32），可扩展为 USB、Wi-Fi（远程调试）；<br>其他：电源（稳压 12V/5V 组合）、线缆、散热、PCB 板（丝印预留比赛 logo）。</p>
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<p style="line-height:1.8;"><strong>系统连接图：</strong></p>
<p style="line-height:1.8;"><strong><img src="//image.lceda.cn/pullimage/hTm5rF7kyxhsWw2RjQ5b1uLuXRgk0iP4ocnj9ivV.png" width="639" height="451" alt="hTm5rF7kyxhsWw2RjQ5b1uLuXRgk0iP4ocnj9ivV.png"></strong></p>
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<h3 style="line-height:1.8;">*5、软件部分</h3>
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<p style="line-height:1.8;">我认为stm32最重要的部分就是角度转换的步骤,因为我们是球型机器人,所以我们必须用三角函数让棋子到达指定位置:</p>
<p style="line-height:1.8;">go_point(double x, double y)：把目标点 (x,y) 转换为两轴的步数（逆运动学/几何法）：<br>计算目标与原点距离 r = sqrt(x*x + y*y)，再设定三角形边长 b = 80.0, c = 132.0，通过余弦定理算角 A,B,C，然后按经验公式与步进器参数换算为 OC_Channel1_step 与 OC_Channel2_step（步数）。<br>步数换算里用到常量 1.8（deg/step）和微步倍数 64 等（见 OC_Channel*_step = ... * 64 * 2），并设置 DIR 引脚（DIR_A, DIR_B）方向后启动 TIM2 的 PWM/OC 中断以产生脉冲。<br>zuobiao_bianhuan(unsigned char jiaodu) / rotatePoint：按给定角度（度->弧度）把 points[] 围绕 center 旋转，结果保存在 points_after[]，用于视觉标定后将视觉坐标变换为运动目标点（配合 go_point）。</p>
<p style="line-height:1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/fCo2qhNmgRQzy4ONWqq75M3j8LIhPmv0zLTH1kEo.png" width="535" height="523" alt="fCo2qhNmgRQzy4ONWqq75M3j8LIhPmv0zLTH1kEo.png"></p>
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<p style="line-height:1.8;"><strong>视觉模块</strong></p>
<p>从摄像头获取一帧图像，并调整图像大小。<br>图像预处理：灰度化、高斯模糊、Canny边缘检测和形态学闭运算。<br>查找轮廓并筛选出近似为矩形的轮廓，这些轮廓代表棋盘上的格子。<br>对找到的矩形格子进行排序，并在图像上标记它们的位置。<br>转换到棋子颜色识别，在此模式下继续处理图像以识别棋子。</p>
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<p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/4DFqmrEvKYAoJh9hajh2jd3si5JljDSf7YvvpqXi.png" width="846" height="574" alt="4DFqmrEvKYAoJh9hajh2jd3si5JljDSf7YvvpqXi.png"></p>
<p> </p>
<h3 style="line-height:1.8;">*6、BOM清单</h3>
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<p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/XqsvP9lv1WCEaevpOppoQx9wjhNq3l6axYFKm1sZ.png" width="1200" height="653" alt="XqsvP9lv1WCEaevpOppoQx9wjhNq3l6axYFKm1sZ.png"></span></p>
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<h3 style="line-height:1.8;">*7、大赛LOGO验证</h3>
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<p style="line-height:1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/UOr2Asu38FVUuYBs8pwW1riVNwPA9R2W5MJu8ZS5.jpeg" width="555" height="577" alt="UOr2Asu38FVUuYBs8pwW1riVNwPA9R2W5MJu8ZS5.jpeg"></p>
<p style="line-height:1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/fLw3j1G9qjLvhmA0ITT26Vwq7i6xcqgUTCSYxata.jpeg" width="555" height="741" alt="fLw3j1G9qjLvhmA0ITT26Vwq7i6xcqgUTCSYxata.jpeg"></p>
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<h3 style="line-height:1.8;">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3>
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