原理、结构与代码讲解动画
先看直线版的装配,再转一下旋转版的载体,对照三条完整响应曲线。后面的短片继续讲信号怎样变成位置、基线与零点,以及程序怎样处理数据;都可以单独下载,放进项目视频或配合实验来看。
下面 03–08 六段是带画面字幕的无声动画,另附 SRT 和网页使用的 VTT;其中 05、06 是固定与运动关系的功能示意。新版 09、10 使用这次补充的完整装配 STEP,包含 PCB、电子元件和测试结构。代码说明仍依据本仓库 2026-10-27 的固件快照;画面中的信号数值是教学示例。
交互讲解:装配模型与完整曲线
三维图使用 HALLPOS/model 中提供的两份装配模型,保留原来的形状、孔位、毫米坐标和表面颜色。现在能看到 PCB、三颗霍尔、接口和测试机构。拖动模型换一个方向看,点击 PCB、结构或载体按钮对照部件;“分开看”便于看内部,“原始位置”恢复源文件姿态。
旁边保留磁铁运动示意和三路完整响应曲线。调整滑条、点击曲线或按方向键,载体运动、游标、三个曲线点和读数一起更新。显示的是动画设定位置或角度,不是串口读数或固件解算结果。建议通过本地服务打开页面,首次进入时等待模型加载完成。
先看直线这款
PCB 和导向底座固定,滑动载体沿真实导向移动。零位取槽中心在 U2 封装中心方向上的投影,便于把结构和信号对起来;它只是几何参考,实际零点仍要装配后设置。
模型保留了槽位与器件之间约 0.30 mm 的横向偏移。动画把滑动范围限制在约 −12.11 到 +15 mm,曲线仍展开 −15 到 +15 mm,便于比较三路响应。这个范围不是经过测试的测量量程。模型槽径约 Φ10.2 mm,与项目 Φ10 × 3 mm 轴向磁铁的规格应结合打印配合再核对。
打开装配与曲线(浅色) · 深色版 · 模型与使用说明
再看旋转这款
固定支架、PCB 和电子元件保持不动,只让中心的转动载体绕轴旋转。和直线版相比,电路仍是三路采样,磁铁安装、运动方式与角度模型发生了变化。
三路曲线按相差 120° 的理想余弦响应显示。载体在源 STEP 中的姿态作为展示起点,不代表已经找到了磁极方向或机械零点。源模型没有独立磁铁实体,Φ6 × 3 mm 径向磁铁还需实际安装,再检查气隙、相位和一圈校准。
打开装配与曲线(浅色) · 深色版 · 模型依据
先看六段合集
03 · 从霍尔电压到位置数据
先看三颗霍尔输出的模拟电压。ADC 顺序扫描三路,DMA 持续更新缓冲区,程序读取后再做位置计算和通信。64 次过采样平均后,输出仍按 12 位使用。图里的数据流是分段讲解,不表示 CPU 按画面依次启动 ADC 和 DMA,也不表示三路是同一瞬间采到的。
04 · 基线校准和机械零点
直线模式先拿开磁铁,采每一路的无磁场基线;放回磁铁后,分别扣除各自基线。随后选好参考位置,再设置机械零点。基线处理电气偏置,零点改变坐标原点,两者都不能替代全行程的误差测试。
05 · 直线这款,哪些固定、哪些跟着动
PCB 和三颗霍尔固定,磁铁跟着滑块移动。通过导向尽量保持磁铁姿态和气隙不变,再看它怎样经过三个测点。直线版用 Φ10 × 3 mm 轴向充磁磁铁;图中间隙和尺寸比例只是示意,实际打印结构仍以 STEP 和装配检查为准。
06 · 旋转这款,对中和气隙怎么安排
再看旋转版:PCB 保持固定,径向充磁磁铁跟着轴一起转。装配时核对旋转中心、磁铁姿态和实际气隙,然后再看三路波形和角度。旋转版用 Φ6 × 3 mm 径向充磁磁铁;动画没有提供公差或保证可用的气隙数值。
07 · 同一套采样,分成两种解算
这里直接跟着 main.c 的真实摘录看:初始化以后,主循环读取当前测量类型,选择直线或角度分支,再处理协议。ADC 和 DMA 初始化后持续工作;主循环不是每转一圈才重新启动采样。高亮按讲解顺序放慢,省略的行会在画面标明。
MP4 · SRT · 源文件 SHA 与行号 · 主程序 · 动画源码
08 · 一次 RS485 查询怎么走
主机发出请求,串口中断接收字节并写入缓冲区,主循环再拼帧、校验和处理命令。通过检查且需要应答时,设备切换方向发送,再回到接收。CRC 错误的帧会静默丢弃;合法本机命令中的错误,还要按协议状态码处理,不能把所有错误都理解成同一种行为。
MP4 · SRT · 源文件 SHA 与行号 · 协议参考 · 动画源码
放进自己的视频
实物镜头和这些片段交替使用即可:拍完移动或转动测试,插入对应结构和信号动画;讲程序时再插入主循环和协议流程。SRT 可直接导入剪辑软件,按自己的语速重录旁白,再调整片段长度。前两段简短的运动动画仍保留在 素材目录。
网页用本地 MP4 播放,字幕文字也已绘在新片中。外置 VTT 轨在通过 HTTP 打开的站点使用;直接打开本地文件时,浏览器可能限制外置字幕加载,此时仍能看到片内文字。原生 GitHub Wiki 导出后提供 Pages 播放入口和下载链接。
