不贪吃1. 从竞赛试题到实战项目的思维转换
第一次拿到机器人大赛的电梯控制赛题时，我盯着那密密麻麻的功能要求发呆了半小时。9层楼、4×4矩阵键盘、步进电机驱动、TFT屏显示...这些零散的需求就像一堆乐高积木，而我的任务是把它们组装成能运行的智能电梯系统。这里分享下我的实战经验：竞赛试题和真实项目的最大区别在于系统思维。比赛往往给出割裂的功能点，而实际项目需要构建完整的控制闭环。
举个例子，赛题中"电梯空闲时自动返回5楼"这个需求，如果孤立实现很简单：加个3秒定时器，时间到就强制跳转。但在真实场景中，必须考虑更多边界条件：如果电梯正在运行中突然收到返回指令怎么办？如果同时有多个楼层呼叫如何处理？我在调试时就遇到过电机堵转的情况——因为没处理好"方向优先"算法和自动返回的冲突。
建议从三个维度建立系统框架：
- 硬件层：明确各模块的物理连接（比如步进电机驱动器与单片机的PWM引脚对应关系）
- 控制层：设计状态机处理运行、停止、报警等状态切换
- 调度层：实现"先方向后距离"的优先级算法（后文会详细拆解）
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2. 硬件架构设计与关键模块选型
2.1 核心控制器选择
我对比过STC89C52、STM32F103和ESP32三种方案。STC89C52价格便宜（约5元），但资源有限，跑复杂调度算法时明显吃力；ESP32自带Wi-Fi适合物联网扩展，但比赛环境更看重稳定性。最终选择STM32F103C8T6（俗称蓝莓派），72MHz主频、20KB RAM足够应对：
- 电机控制：使用TIM1/TIM8高级定时器生成精准PWM
- 按键扫描：用GPIO外部中断+去抖算法
- 显示驱动：SPI接口驱动1.8寸TFT屏
2.2 电机驱动方案
普通直流电机便宜但控制精度差，伺服电机精度高但成本超标。28BYJ-48步进电机（带ULN2003驱动板）是性价比之选，每圈64步，通过半步驱动可达到128步/圈的分辨率。关键参数计算：
c复制// 电机转速公式（以1层/秒为例）
#define STEPS_PER_REV 128 // 每圈步数
#define FLOOR_HEIGHT 3.0 // 假设层高3米
#define SPEED 1.0 // 1层/秒
uint16_t