作者：windworld-1898442

磁懸浮LED燈設計結構是采用下推式結構，主要器件包括：線圈板、信號放大及驅動板、MicroPython、無線充電模塊、浮子（LED燈）。

線圈板：主要安裝了永磁鐵、四個線圈和三個霍爾元器件。
信號放大及驅動板：采集來的信號進行放大，送到單片機。然后根據單片機的控制PWM信號來驅動線圈。
MicroPython：PWM信號給驅動板，驅動板根據PWM信號給X方向的線圈供一定的電壓值及流過X線圈的電流方向。
LED燈浮子：就是我們要漂浮的強磁鐵。

原理結構圖

工作過程：

當無浮子時，水平方向的霍爾元件把無浮子信號送至單片機，單片機無任何輸出，驅動板也處于無輸出狀態，以此達到省電目的。當單片機檢測到有浮子時，單片機接收到X和Y（焊接在四個線圈中心位置的十字架上）的檢測信號，例如當浮子偏右，如圖中偏上右邊線圈，這時，X方向檢測到磁場的變化，然后轉換成電信號，MicroPython單片機根據信號，通過PID計算后給出了一個調節量，即PWM信號給驅動板，驅動板根據PWM信號給X方向的線圈供一定的電壓值及流過X線圈的電流方向。由于X方向的兩個線圈是同名端相連，當有電流流過時，X方向線圈對浮子的作用就呈現為左邊線圈拉右邊線圈推。同理，浮子偏上任何一個方向時，線圈都會呈現出把浮子推或拉到中心位置的狀態。

四個線圈也會形成一個中心點，電路設計以及線圈的制作和安裝，到后來的電路調制都可能影響到這個中心點的位置，理想情況下是線圈的中心點和環形永磁鐵的中心點能重合在一起。實際過程中通過PID控制，這個可以控制浮子在中心點那里漂浮。只是兩個中心點偏差較大時，驅動板就耗電就會大一些。當然如果偏差太大了，那就沒法漂浮了！

實物效果圖

采樣和PWM輸出采用中斷來完成。初始化AD采樣，利用microPython板輸出兩路的PWM，頻率在1K以上都可以，然后等待采樣中斷，中斷到后采集數據，然后濾波進行PID計算，根據PID計算結果修改PWM的輸出，

注意：PID計算結果大于零和小于零的時候，IO口輸出會不一樣，達到改變電流的方向。而IO口的電平高低，導致PWM信號是低電平有效還是高電平有效。編程時好好考慮一下。修改PWM時應該在一個周期結束的時候修改！

這里LED供電部分是采用無線充電模塊來實現的，在某寶購買即可，磁懸浮硬件部分也是在網上購買的，具體可以參考上面原理自己制作。