前言：本文为手把手教学基于STM32的四足机器人项目——JDY-31蓝牙控制，特别地，本次项目采用的是STM32作为MCU。四足机器人的支架为3D打印件，SG90舵机驱动机器人实现姿态运动。借助PCA9685舵机驱动板实现12路PWM波控制，更多的舵机可以实现机器人更多运动姿态。本文将以STM32作为核心控制板搭配JDY-31蓝牙模块制作一个远程可控的蓝牙四足机器人，采用三角法去解析机器人的步态运动，实现较高自由度的平稳运动。（文末代码与资料开源！）

实验硬件：STM32F103C8T6；PCA9685舵机驱动板；SG90舵机；JDY-31蓝牙模块；0.96寸OLED；四足机器人3D打印件

硬件实物图：

一、机器人介绍

1.1 机器人简介

机器人（Robot）是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务。机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。

近些年来，随着深度学习以及芯片计算能力的快速发展，全球出现了各式各样的优秀机器人。例如，波士顿动力（Boston Dynamics）的Atlas与Spot，国内小米公司的铁蛋1号等。这些机器人都或多或少代表了人类目前顶尖的机器人制造技术，当然随着科学技术的进一步发展，相信不久之后科幻电影中的高性能、高智商和高自由度的机器人将出现在世人眼中。

1.2 机器人项目概述

机器人的制作无论在工程应用还是学术研究方面都存在着许多高深知识点，其涉及到运动控制算法，机械结构设计与数据通讯等诸多方面。每一个环节的设计与研发都对最终的机器人成品有着决定性作用，一个优秀的产品肯定是需要精雕细琢的！

当然，本项目的四足机器人借鉴了国外众多优秀开源的四足机器人机械结构，项目主体框架采用PLA材质的3D打印件，具有很高的性价比与机械硬度。12路SG90舵机的设计带给机器人更多的运动姿态，更稳定的步态。项目中四足机器人的控制则采用JDY-31蓝牙模块与手机上位机蓝牙助手APP进行通讯，方便开发简单易上手。总之，本项目设计的四足机器人基础框架具有很高的上限值，感兴趣的读者朋友可以尝试复现后再优化。

二、PCA9685舵机驱动板

PCA9685驱动板是一款基于IIC总线通信的12位精度16通道PWM波输出的芯片，该芯片最初由NXP(恩智浦)推出时主要面向LED开关调光，16路12位PWM信号发生器，可用于控制舵机、LED、电机等设备。利用IIC通信读写关键寄存器内的数据来控制多路PWM信号发送，节省主机引脚资源。灵活使用PCA9685驱动板，就可以真正实现舵机自由(理论上最高可以控制64路舵机)。

PCA9685驱动板厉害之处在于成功通过IIC通讯去解决了MCU的PWM波引脚较少的窘境，通过对PCA9685对应的寄存器写入相关的数据进行配置PCA9685的时钟初始化后，再对现有的16路引脚对应的寄存器写入需要的寄存器数值实现16路PWM的控制输出。详情的资料可以参考恩智浦公司提供的技术文档

特别注意：PCA9685模块有2个电源引脚，其中绿色接线柱处为16路舵机的电源供应引脚，切忌此处接入的移动电源电压不得超过舵机额定电压。（考虑到多路舵机同时工作，建议使用大电流电源）

三、JDY-31蓝牙模块

JDY-31蓝牙模块基于蓝牙3.0 SPP设计，这样可以支持 Windows、Linux、android数据透传，工作频段 2.4GHZ，调制方式GFSK，最大发射功率8db，最大发射距离30米，支持用户通过AT命令修改设备名、波特率等指令，方便快捷使用灵活。

其通常使用时接入串口引脚（UART）即可，成功与蓝牙模块建立通信后会发送CONNECTED。简单的说，JDY-31蓝牙模块本质上就是一个蓝牙转串口的设备，使用的时候直接当串口通讯进行使用即可。

而上位机作者则选用现成开源的蓝牙调试器APP，直接创建一个针对本项目机器人的控制上位机工程。利用该APP极大的缩短了上位机开发的时间与工作量，也可以快速检验出机器人的运动控制是否满足要求（需要蓝牙调试APP的可以私信作者提供）。

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