北京嵌入式兼职程序员外包

需求描述

一、项目概述
本项目旨在开发一套基于Arduino或STM32环境的运动控制系统，该系统需具备同时控制最多8个步进电机的能力，并实现以下五个核心功能：定位原点（DSZR指令）、原点回归（ZRN指令）、相对定位（DRVI指令）、绝对定位（DRVA指令）以及可变速度脉冲输出（PLSV指令）。该系统将广泛应用于自动化设备、机器人、CNC机床等领域，要求具备高精度、高稳定性和易扩展性。
二、功能需求
2.1 定位原点（DSZR指令）
功能描述：通过软件指令使所有或指定步进电机移动到预设的原点位置。
实现要求：支持手动或自动方式触发，确保每次启动或重置后电机能准确回到原点。
2.2 原点回归（ZRN指令）
功能描述：在电机当前位置未知或偏离原点时，通过特定算法使电机自动回归至原点位置。
实现要求：支持传感器辅助定位（如限位开关）或无传感器定位算法，确保回归过程的安全性和准确性。
2.3 相对定位（DRVI指令）
功能描述：根据当前位置，向指定步进电机发送相对位移指令，使其移动到新位置。
实现要求：支持正反向移动，可设定移动步数或距离，具备过流、过压等保护机制。
2.4 绝对定位（DRVA指令）
功能描述：直接指定步进电机应到达的绝对位置，不考虑当前位置。
实现要求：支持多轴同步控制，确保各轴在指定时间内到达各自的目标位置。
2.5 可变速度脉冲输出（PLSV指令）
功能描述：根据预设的速度曲线或实时速度指令，调整步进电机的脉冲输出频率，实现变速运动。
实现要求：支持线性、S型等多种速度曲线，具备动态调整能力，以适应不同应用场景的需求。
三、技术要求
硬件平台：支持Arduino（如Arduino Mega）或STM32（如STM32F4系列）等主流微控制器平台。
驱动方案：直接控制单片机的IO的电平高低，外围驱动不用考虑。
通信接口：提供TTL通信接口，便于与上位机或其他设备通信。
软件架构：模块化设计，便于功能扩展和维护。提供清晰的API接口，便于二次开发。
性能要求：高响应速度、低延迟、高精度，支持多任务并行处理；尽量使用中断的方式进行开发，不使用阻塞的方式。
四、开发流程
需求分析：与甲方深入沟通，明确项目需求和技术细节。
硬件选型与设计：根据需求选择合适的硬件平台，设计电路原理图、PCB布局等。
软件开发：编写固件程序，实现上述五个核心功能及其他辅助功能。
系统集成与测试：将硬件与软件集成，进行系统测试，确保各项功能正常运行。
用户验收：提交系统给甲方进行验收，并根据反馈进行必要的调整和优化。
五、交付物
固件源代码：包含所有功能模块的源代码及注释。
用户手册：详细介绍系统的使用方法、配置步骤、故障排除等。
测试报告：包括单元测试、集成测试和用户验收测试的结果报告。
技术支持：提供一定期限内的技术支持和维护服务。