盘点7个智能硬件开源项目
大家好，我是Echa。智能硬件是继智能手机之后的一个科技概念，通过软硬件结合的方式，对传统设备进行改造，进而让其拥有智能化的功能。智能化之后，硬件具备连接的能力，实现互联网服务的加载，形成“云+端”的典型架构，具备了大数据等附加价值。
智能硬件是一个科技概念，指通过将硬件和软件相结合对传统设备进行智能化改造。而智能硬件移动应用则是软件，通过应用连接智能硬件，操作简单，开发简便，各式应用层出不穷，也是企业获取用户的重要入口。
改造对象可能是电子设备，例如手表、电视和其他电器；也可能是以前没有电子化的设备，例如门锁、茶杯、汽车甚至房子。
不知道你们心目中智能硬件是什么样的呢？欢迎在下面评论区相互讨论。
又到了周末分享硬货的时候了。最近有不少的粉丝们私信小编说道：好久好久没有分享有实质性的开源硬货项目了。
今天小编给大家安排上，分享7个智能硬件开源项目，希望对大家学习有所帮助。
全文大纲
[*]OmniCopter -全向无人机
[*]uav-simulation -无人机飞行模拟
[*]UAVS-智能无人机路径规划仿真系统
[*]XTDrone-无人机通用仿真平台
[*]yiwa-伊瓦，家庭语音控制"假机器人"
[*]weather-ink-screen-天气墨水屏
[*]tiny-6arm-机械臂
OmniCopter
Gitee：https://gitee.com/robin_shaun/OmniCopter
介绍
本项目采用Arduino Mega2560单片机和JY901惯导模块实现姿态与位置控制。
项目索引
应用层(APP)
[*]OmniCopter.ino 项目应用主文件，利用API构件飞控应用
事务处理层(TPS)
[*]OmniCopter.h负责正确初始化和处理各种组件，完成飞控功能模块的处理事务，提供API接口给应用
[*]Log.h 作为调试辅助类，输出各种调试参数，可以统一全部关闭输出，设置输出频率等。
[*]FailSafe.h 安全机制，提供一个阻塞函数，检测是否失控以及遥控通道7是否解锁
数据处理层(DPS)
[*]Input.h 遥控器接收机信号输入，保存输入的控制指令
[*]Output.h 电调驱动，解析八个螺旋桨指令并输出PWM波
[*]Sensor.h 初始化并驱动JY901模块读取姿态数据，转换数据格式
[*]JY901.h JY901惯导平台驱动
[*]Controller.h 飞控核心算法部分，包括AttitudeController，BodyRateController，PositionController和ControlAllocator
配置以及数学扩展库
[*]Config.h 保存飞控各种状态参数
[*]MathExtend.h 拓展数学结构体，包括四元数相关运算，姿态角和姿态角速度等
如下图：
uav-simulation
Gitee： https://gitee.com/KivenGood/uav-simulation
介绍
一个运行在游览器上的基于Cesium的飞行模拟程序。
安装
[*]安装node.js环境。
[*]下载离线地图包。
[*]在sourceConfig.js中配置离线地图地址。
[*]在cesium-min文件夹下进命令行使用：npm install 下载包，然后使用npm start启动。
项目支持两种模式飞行模拟：1.手动控制,使用plane.html。2.通过读取数据库经纬度自动飞行，使用plane1.html，但需要提前配置好数据库，项目数据库名为sheet2，读取sql下sheet1.sql。受项目保密要求，此数据库无法开源，故只能开源此页面的逻辑。
状态页面除map.heml使用百度地图无法离线外，其余都可离线使用。
关于离线地图资源：
支持离线地图，但需要自行下载地图瓦片，瓦片支持精度分级。 这个资源的选择需要多考虑，百度、高德、bing、天地图和谷歌几家各有优劣，不同省份的地图支持各不相同，可能需要多下载几家试试，瓦片首先通过乐天太乐地图下载，然后通过CesiumLab切片成瓦片。
如下图：
UAVS
Gitee：https://gitee.com/wwy2018/UAVS
介绍
UAVS_Drone智能无人机路径规划仿真系统是一个开源的、具有操作控制精细、平台整合性强、全方向模型建立与应用自动化特点的软件。它以A、B两国在C区开展无人机战争为背景，该系统的核心功能是通过仿真平台规划无人机航线，并进行验证输出，数据可导入真实无人机，使其按照规定路线精准抵达战场任一位置，支持多人多设备编队联合行动。
特点
系统以开源无人机仿真平台SITL为支撑，通过FlightGear渲染真实战场环境，集成了动力学模型建模、二维俯视、三维模拟、脚本控制、地面站监控、数据处理等功能，此外，仿真系统支持加载多种全球地图，模拟各大重点地域的三维环境，可应用于全球各处遥感监测的场景中。
如下图：
XTDrone
Gitee： https://gitee.com/robin_shaun/XTDrone
介绍
XTDrone是基于PX4、ROS与Gazebo的无人机通用仿真平台。支持多旋翼飞行器（包含四轴和六轴）、固定翼飞行器、复合翼飞行器（包含quadplane，tailsitter和tiltrotor）与其他无人系统（如无人车、无人船与机械臂）。在XTDrone上验证过的算法，可以方便地部署到真实无人机上。
如下图：
yiwa
Gitee： https://gitee.com/bobo2cj/yiwa
介绍
[*]伊瓦（伊娃&瓦力），用于家庭数据展示和简单交互（例如：儿童自律表，幼儿园算数，随机爬取一个恐龙图片等）； 需要一个树莓派（网络、麦克风）和一台电视机（HDMI线）无需鼠标，只要说出指令，页面跳转到对应功能； 它是一个伪AI项目，全部基于百度AI开放平台，语音识别指令，NLP语义理解；可以理解为带有大屏的假"智能音箱"。
[*]不知咋就在这个分类下了，他是家庭语音控制"假机器人"，语音转页面指令动作，利用树莓派+（显示屏）电视机，实现家庭的内容展示和无键鼠控制； 未来将做成一个功能插件商店，可购买安装优质插件功能内容，例如：儿童自律表，小学算术题，随机出个简笔画，家庭电子书，励志黑板报等。 该系统基于百度AI开发平台，语音识别，NLP匹配指令，支持本地开发，上传商店，技术基础，易于开发， 基础代码已给出不同技术示例，让各个技术阶段的都能开发自己的功能。
[*]大家可以fork自行增加不同领域的专业内容进行孵化，或幼教机构将其改造为儿童Python学习项目，总之，它在我脑中有很多种可能； 我也想把它作为一个项目孵化，恰好我现在也供职于一家儿童心理教育类公司。
[*]支持Ubuntu, Deepin, Fedora, Mac等类Unix系统下调试开发运行, 不支持Windows.
如下图：
语音状态
指令目录
weather-ink-screen
Gitee： https://gitee.com/Lichengjiez/weather-ink-screen
介绍
[*]测试可用的屏幕为A01（排线标A01），T5D/T5（排线标Z10）
[*]前置光LED恒流驱动、温湿度芯片、时钟芯片、1000万寿命按键，功能无阉割
[*]V2.32比V2.31多了一颗滤波电容，在前置光LED驱动电路处，以解决LED频闪的问题。
[*]休眠电流0.026-0.04ma，WIFI工作电流120-70ma，WIFI不工作电流25-17ma，瞬态电流500ma
[*]修复原装RX8025T无法读取问题，现还支持BL8025T、拆机RX8025T
[*]温湿度芯片可以用进口SHT30、国产GXHT30（对湿度感应较为敏感）
[*]无时钟芯片、无温湿度芯片也可使用
[*]ESD芯片-SMS05CSRV05-4为双向不适合此电路，其他双向ESD芯片也不行因为双向ESD芯片在不插USB时会有电漏到ch340的开关MOS，导致ch340工作浪费电
[*]性能更佳封装更小的LDO-ME6210A33M3G
[*]16MB FLASH替换型号为25Q128JVSQ(16M)
[*]加长焊盘，物件间距合理，不再手残
[*]必须插电池并打开拨动开关进行烧录程序，不支持USB&锂电池切换电源
功能简介
[*]天气模式天气实况、未来2天天气紫外线强度、室外环境湿度、风力等级中间显示一句话，网络获取或自定义电量显示，电压或百分比室内温湿度显示（需硬件支持sht30芯片）自定义夜间不更新/更新
[*]阅读模式TXT文件管理器，可读取SD卡内的文件（需要先到配网模式启用SD卡功能）支持打开文件夹，最多10层支持100MB以内的文件支持横竖切换，但需要重建索引自带可用空间2.5MB，可扩展2GBMicroSD卡使用索引方式，准确计算页数，可任意跳转页（缺点首次打开需要花时间建立索引）记忆功能，自动恢复上一次看的书籍和页数电量显示时间显示，有误时钟芯片都可
[*]时钟模式超大数字显示，不再眼瞎支持RX8025T/BL8025T时钟芯片自定义显示模式，日期/简洁自定义校准间隔自定义是否开启强制校准自定义离线校准补偿
[*]配网模式自动、手动选择配置网络配置天气KEY和城市上传文件文件管理器设置自定义图片丰富的设置项屏幕实时消息回传提示预留OTA接口（暂时无用）
[*]自定义图片模式显示自定义的bmp图片，需到配网-文件管理器启用随机播放
[*]天数倒计时
[*]B站粉丝显示
[*]所有模式下低电量会提示并永久休眠，小于等于3.3V
如下图：
tiny-6arm
Gitee： https://gitee.com/qzr123/tiny-6arm
介绍
机械制作方面采用铝型材、3D打印、同步带和步进电机，低成本的制作方案。控制器方面，使用esp32s3芯片，带有WiFi蓝牙功能。可以输出100KHZ脉冲，支持关节运动和直线运动指令，150mA 8路输出，6~36V 8路输入，带光耦隔离。编程方面，采用blockly可视化编程，使用手机或平板就可以完成编程。
制作过程
1.机械部分
首先使用FreeCAD软件进行3D模型图绘制。FreeCAD是一个开源的3D设计软件，可以免费使用，方便二次开发，支持运动仿真和简单的有限元仿真。我使用它来设计我的机械臂。其中前三关节采用双电机结构，也就是说一个关节有两个电机，这样平衡的设计既提高了负载能力，也提高了精度和稳定性。现在这台机械臂拥有3kg负载能力和0.5mm的重複定位精度，以及765mm的臂长。
控制器部分
2.1 主控制器
主控制器采用ESP32-S3芯片，ESP32-S3芯片带有WiFi蓝牙功能，双核，240Mhz频率，45 个可编程 GPIO。性能可以满足机械臂运行算法，设计了6个脉冲控制接口，可以控制6轴机械臂。8路输入和8路输出，带光电耦合起到保护电路的作用，方便外接电磁阀。
2.2 电机驱动部分
步进电机驱动采用TB67S109AFTG芯片，支持最大4A电流。控制芯片使用ESP32-C3，支持脉冲控制和CAN通信控制。磁编码器使用MT6816CT-ACD，14位单圈绝度编码器，最高精度可达0.02°。
2.3 软件部分
主控板程序是基于开源micropython的，它实现了使用python语言就可完成单片机程序开发。驱动板编程是基于ESP-IDF库编写的C语言程序。手机控制软件是基于开源blockly和bipes编写的。
软件下载时使用USB转串口下载，电机驱动板下载前按住按键然后上电进入下载模式，下载完成后需要校准编码器。校准方法是：电机无负载上电 >> 蓝色LED亮时按住按键 >> 进入自动校准模式。
使用说明
注意：用手拖动到初始位置再通电，此时作为坐标原点。
3.1 手机或平板编程
3.2 电脑编程（Thonny软件）
最后
一台电脑,一个键盘,尽情挥洒智慧的人生;几行数字,几个字母,认真编写生活的美好;
一 个灵感,一段程序,推动科技进步,促进社会发展。
创作不易，喜欢的老铁们加个关注，点个赞，打个赏，后面会不定期更新干货和技术相关的资讯，速速收藏，谢谢！你们的一个小小举动就是对小编的认可，更是创作的动力。 厉害啊，刷新了我的认知。 兄弟，你专精推一个吧！推那么多，还不如把某一个开源体系讲景，你看imes好像都开公司了[呲牙][呲牙][呲牙] 厉害 大神[赞][赞][赞] 作者是个高手，开阔眼界了[赞] 厉害了 博主厉害，开始探索智能硬件了[赞] 这7个智能硬件开源项目，你最喜欢哪一个？ 转发了 转发了 转发了 转发了
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