OpenRPNCalc 开源科学计算器使用教程

OpenRPNCalc 开源科学计算器使用教程

1. 项目介绍

OpenRPNCalc 是一个基于 STM32 微控制器的开源科学计算器项目。该项目不仅提供了源代码，还包括了电路图和 3D 打印外壳的设计文件。OpenRPNCalc 的设计灵感来源于 SwissMicros DM42 计算器，但它从零开始设计，不模拟 HP 系列的可编程功能。

主要功能

• 逆波兰表示法（RPN），支持 4 元素堆栈
• 双精度算术运算
• 标准科学计算器功能（三角函数、对数、指数、平方根、幂运算）
• 误差函数（erf）及其逆函数（erfinv）
• Gamma 函数和 log(Gamma) 函数
• 组合和排列计算
• 固定、科学（SCI）和工程（ENG）显示模式
• 可变精度（3-10 位）
• 使用误差传播公式的带不确定性计算（UNCERT 模式）
• 相对论运动学公式（如质心二体衰变动量、角度与赝快度转换、beta 和 gamma 因子）
• 低功耗设计（待机模式下约 10 uA，LCD 关闭时约 2-3 uA）

2. 项目快速启动

2.1 环境准备

• 安装 STM32Cube IDE
• 安装 KiCAD 用于查看和编辑电路图
• 安装 OpenSCAD 用于查看和编辑 3D 模型

2.2 下载代码

git clone https://github.com/apoluekt/OpenRPNCalc.git
cd OpenRPNCalc

2.3 编译和烧录固件

1. 打开 STM32Cube IDE
2. 导入 OpenRPNCalc 项目
3. 编译项目
4. 使用 ST-Link 或其他烧录工具将固件烧录到 STM32 微控制器

2.4 3D 打印外壳

1. 使用 OpenSCAD 打开 Hardware/Case/OpenRPNCalc.scad 文件
2. 根据需要调整设计
3. 导出 STL 文件并使用 3D 打印机打印

3. 应用案例和最佳实践

3.1 科学计算

OpenRPNCalc 特别适合需要高精度计算的科学研究，如物理学、工程学和统计学。其双精度算术和丰富的科学函数使其成为实验室和研究机构的理想工具。

3.2 教育用途

由于其开源和可定制的特性，OpenRPNCalc 可以作为教育工具，帮助学生理解计算器的工作原理和嵌入式系统的设计。

3.3 低功耗应用

OpenRPNCalc 的低功耗设计使其适合需要长时间运行的应用，如野外测量和长期数据记录。

4. 典型生态项目

4.1 STM32CubeMX

STM32CubeMX 是一个图形化工具，用于配置 STM32 微控制器的硬件和软件。它可以与 OpenRPNCalc 项目结合使用，简化硬件配置和初始化代码的生成。

4.2 KiCAD

KiCAD 是一个开源的电子设计自动化（EDA）工具，用于绘制电路图和设计 PCB。OpenRPNCalc 的电路图和 PCB 设计文件都是使用 KiCAD 创建的。

4.3 OpenSCAD

OpenSCAD 是一个开源的 3D 建模工具，用于创建参数化的 3D 模型。OpenRPNCalc 的外壳设计文件使用 OpenSCAD 创建，用户可以根据需要进行修改和定制。

通过以上模块的介绍，您可以快速了解并开始使用 OpenRPNCalc 项目。希望这个教程对您有所帮助！