CoreScribe

基于 STM32 + FreeRTOS + LVGL 开发的 CoreXY 结构绘图仪（写字机）项目，覆盖从硬件设计、底层驱动到运动控制的全流程嵌入式开发实战，配套详细的技术博客讲解。

👉 项目配套详解博客：STM32 绘图仪 文章汇总 – xuuuu404

📋 项目概述

CoreScribe 是面向嵌入式开发者的开源 CoreXY 绘图仪项目，以「软硬件全链路开发」为核心目标，完整实现：

• 硬件层：CoreXY 机械结构、STM32 最小系统、步进电机驱动、外设接口设计

• 软件层：FreeRTOS 任务调度、LVGL 图形界面移植、Grbl 指令解析

• 应用层：串口通信、触摸屏交互、绘图精度校准、异常处理

项目适合 STM32 进阶学习、嵌入式软硬结合开发、运动控制类项目参考。

🛠️ 开发环境

硬件清单

组件	推荐型号/规格	备注
主控芯片	STM32F407VET6	可替换为其他F4型号
电机驱动	TMC2209 步进电机驱动模块	需支持16细分
机械结构	CoreXY 运动结构（2路步进电机）
外设	电阻触摸屏（3.2寸）	适配LVGL显示
供电	12V 2A DC 电源	保障电机驱动供电稳定

软件环境

• 开发工具：STM32CubeIDE 1.19.0+（推荐）、STM32CubeMX 6.9.0

• 系统内核：FreeRTOS V10.4.3（静态/动态任务配置）

• 图形库：LVGL V8.3（已适配硬件屏驱动）

• 编译器：ARM GCC（CubeIDE内置）

• 调试工具：ST-Link V2、串口调试助手

• 机械设计：SolidWorks 2023及以上版本

🧩 硬件设计（PCB & 机械结构）

📦 PCB 设计（嘉立创开源）

👉 在线查看/下单：CoreScribe STM32F407 主控板

• 版本：V1.0 - 主控：STM32F407VET6
• 接口：2 路步进电机驱动接口、LCD/Touch 接口、串口、EEPROM 存储
• 包含：原理图、BOM 表、Gerber 文件

🧰 机械结构（SolidWorks）

项目已上传完整 CoreXY 写字机装配体、零件文件。

文件路径

CAD/
├── Parts/          # 零件源文件 (*.sldprt)
├── Assemblies/     # 整机装配体 (*.sldasm)

使用说明

• 设计软件：SolidWorks 2023+，低版本可能存在兼容问题

• 打开方式：直接双击 CAD/Assemblies/ 下的整机装配体文件，无需额外关联零件（已打包完整）

🚀 快速上手

1. 代码获取

克隆仓库并进入项目目录：

git clone https://github.com/Hui404/CoreScribe.git
cd CoreScribe

2. 硬件搭建

参考博客「绘图仪开发 - PCB设计/硬件调试」章节完成：

1. CoreXY 机械结构组装，确认同步带张力；

2. STM32 最小系统与电机驱动模块接线；

3. 外设连接：触摸屏（FSMC接口）、串口（USART1）、电源接口；

4. 硬件自检：通电后检查电机、屏幕是否正常。

3. 代码编译与下载

1. 打开 STM32CubeIDE，通过 Import 导入本项目，或打开 CoreScribe.ioc 生成CubeIDE工程；

2. 根据实际硬件接线，在CubeIDE中修改引脚配置、时钟树参数；

3. 修改 cpu_map.h 中的电机引脚、串口波特率、细分系数等参数；

4. CubeIDE一键编译代码，通过 ST-Link 下载并在线调试程序。

4. 功能测试

测试项	测试方法
电机运动	串口发送 G0 X10 Y10 指令，验证X/Y轴运动方向与步距精度
LVGL界面	触摸屏操作「点位控制」，确认界面响应与显示正常
绘图测试	导入 Docs/示例GCode.gcode，验证完整绘图流程

📂 项目结构

CoreScribe/
├── Core/                # 包含外设模块化驱动
├── Middlewares/         # 中间件（FreeRTOS源码、LVGL源码、Grbl解析）
├── LVGL/ 				 # LVGL 图形库源码与硬件屏适配
├── grbl/ 				 # Grbl 运动控制协议解析与 CoreXY 运动学解算
├── Docs/                # 文档（硬件原理图、接线图、示例GCode、调试日志）
├── CAD/                 # SolidWorks机械设计文件（装配体+零件+通用格式）
├── .cproject            # STM32CubeIDE工程配置文件
├── .project             # STM32CubeIDE工程配置文件
├── CoreScribe.ioc       # STM32CubeMX/CubeIDE配置文件
├── LICENSE              # MIT开源协议
└── README.md            # 项目说明

🔑 核心功能模块

模块	核心实现
FreeRTOS任务管理	运动控制/串口通信/LVGL刷新/异常处理任务划分，优先级配置
Grbl指令解析	适配Grbl核心指令集，支持GCode解析
LVGL人机交互	硬件屏驱动移植、界面布局设计、触摸屏事件响应

🐞 常见问题与解决方案

问题现象	排查方向
电机无响应	1. 驱动模块供电/接线；2. FreeRTOS任务栈大小；3. 引脚定义错误
LVGL界面花屏	1. 屏驱动时序配置；2. LVGL刷新频率；3. 显存分配大小
绘图精度偏差	1. CoreXY机械参数校准；2. 步进电机细分设置；3. 同步带较松
串口通信异常	1. 波特率/奇偶校验配置；2. 串口中断优先级；3. 数据缓存溢出
SolidWorks装配体打不开	1. SW版本过低；2. 未拉取完整CAD文件；3. 零件路径缺失

📄 开源协议

本项目基于 MIT License 开源（详见 LICENSE 文件），你可以：

• ✅ 自由使用、修改、复制本项目代码/硬件设计/机械图纸

• ✅ 将修改后的代码用于商业产品

• ✅ 分发本项目的源代码或二进制文件

• ❗ 必须保留版权声明和协议文本，作者无需承担任何使用风险

✨ 贡献与致谢

• 欢迎提交 Issue 反馈问题，或通过 PR 提交代码优化建议；

• 感谢 Grbl 开源项目提供的运动控制协议参考；

• 感谢 LVGL/FreeRTOS 官方提供的开源库与技术文档；

• 感谢嵌入式开源社区的技术分享与问题解答。