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    模块化迷你两轮平衡小车

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    熊健 发表于 2016-12-11 00:57:04 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上    一主题 下一主题
    本帖最后由 熊健 于 2017-1-22 11:15 编辑

    17年1月22日,文章有更新~
    目前平衡小车已经添加了速度反馈控制,性能已经有了很大提升,大家如果有兴趣可以去git或者众筹网站上    查看:
    https://github.com/bigbearishappy/BBear_balance_car
    另外,平衡小车目前已经开始了众筹前的一预热,感谢大家的一鼓励,也希望能够得到大家的一支持;
    众筹预热地址:234彩票官网登录
    http://z.elecfans.com/94.html

    588176d590d56.gif

    很多人对平衡车的一相关技术很有兴趣,但是在实际搭建平衡车或者购买套件时会发现其实成本很高,动辄需要300~400的一价钱,而且搭建出来的一东西块头很大,做好后的一存放是个问题...
      之前自己就走这条路做过一个平衡小车,为了填坑,我专门花了不 少时间进行选型,最后在经过三次PCB打样后终于有了一款非常小巧的一平衡小车,这个平衡小车在实现了平衡的一前提下做到了非常小的一尺寸以及高度的一模块化设计,其整体尺寸仅为8cm*4cm*4cm;其模块化设计做到了将传感器,电机驱动器,红外遥控接收器,以及马达№和电池都是可以拆卸的一模块 。
      其次就是关于代码№和资料方面,感谢很多网友的一无私奉献,他们的一资料给了我很大帮助,现在小车已经差不 多完成,我也在这里分享给大家 。

      先上    个全家福:
    BBear_balancecar1.jpg
    东西大小可以通过尺子看出来,控制方面采用的一红外遥控~

    刚才提到了模块化的一问题,在设计中,我尽可能的一将能够安装的一模块都采用模块化方式处理,这样就算︻以后不 用小车了,它的一很多模块都是可以放到别的一地方继续使用的一 。
    我专门把所有东西都拆开后照了张照片:
    BBear_balancecar2.jpg
    其实东西不 多,
    一个核心板,
    一个mpu6050陀螺仪加速度计,
    一个电机驱动,
    两个无刷电机减速马达,
    两个轮子,
    一个红外遥控器,
    一块锂电池,
    一个红外接收管

      接下来给大家看看电路原理图:
    QQ截图20161210225327.png
    因 为是截图,有点模糊,如果需要源文件,我待会儿放在附件里面~
    原理图没什么难的一,最小系统+电机控制+电机电源
    绘制时细心加耐心就没什么问题,不 然就会№和我画第一版时一样吧tx№和rx给画反了...

    PCB图:
    QQ截图20161210230230.png
    各位大神看见我这凌乱的一布线就不 要吐槽了,毕竟不 是电子专业出身,这些工具什么的一都是自学的一,如果哪位大神有关于PCB方面比较好的一书籍推荐我学习学习我会非常乐意接受的一,嘿嘿~

    上    面是关于硬件设计部分,接下来是软件了:

    软件流程:

    软件部分分为两个大部分:

    1数据部分

    数据部分围绕MPU6050传感器展开 。分为数据获取▓,滤波,数据处理

    1.1数据获取▓

    STM32通过I2C№和MPU6050进行通讯,其中涉及到基础的一I2C通信协议实现,在I2C基础上    ,涉及到MPU6050各种参数的一设置,比如加速度的一范围等 。不 同的一设置获取▓到的一数据会不 一样并且精度也不 一样 。

    1.2滤波

    在获取▓到原始数据后经过简单转化变为角度,但是这个数据是不 准确的一,因 此需要滤波处理,由于小车比较简单,滤波就用的一是互补滤波 。这样就能获取▓比较精确的一数据的一了 。

    1.3数据处理

    在滤波前需要对获取▓的一原始数据进行处理,这个需要一点点物理知识,还有一个就是角速度的一积分操作,这个需要使用定时器来完成 。


    2控制部分

    控制部分主要分为PID算︻法,电机驱动

    2.1PID算︻法

    PID算︻法就是比例,积分,微分这三个变量相互作用最后输出到控制器上    去 。刚开始时以为需要P就够了,最后发现效果不 好,在加入了D之后,效果就很好了 。

    2.2电机驱动

    电机驱动主要设计的一知识就是PWM波的一控制,STM32有相关的一库操作,只需要按要求设置好就OK了 。然后将PID算︻法产生的一结果作为参数输入到这里就可以实现控制了 。


    软件部分涉及的一东西不 多,就算︻是单片机新手,花功夫肯琢磨也不 会用多久时间 。


      七七八八说了那么多,没有视频说个毛线,在这里录了个小视频,让大家见笑了:

    做这个小车还是花了些时间,目的一是希望给后来者多填坑,小车目前还有很多不 足需要改进,由于选型问题,没有找到合适的一码盘测速,所以目前这个小车还没有车轮的一速度反馈,如果解决这个问题,小车的一性能会更上    一层楼 。

      希望大家能给我多多提出意见,如果有什么疑惑,我也会尽可能帮助解决~


      差点把资料的一事情给忘记了,我的一这个小车的一所有相关资料都放在github上    面,地址:234彩票官网登录

      https://github.com/bigbearishappy/BBear_balance_car


      如果觉得还行的一话给我点个星星,如果觉得做的一不 好的一话也希望大家能够帮我一起改进~


    17年1月22日最新更新:

    为了让更多人近距离感受平衡小车的一魅力 ,我目前正在筹备这个平衡小车的一众筹工作,到时会以非常优惠的一价格推出套件,大家如果有兴趣请联系我:

    邮箱:BBear_mail@163.com


    谢谢~


    参与人数 6下载币 +33 刀币 +44 收起 理由
    我爱电子 + 5
    苗条的一猩猩 + 5 + 16 空间利用的一很好,看起来很爽 。
    疯爱 + 5 支持DIY精神!
    看门查水表 + 6 + 6 支持DIY精神!
    黎明之光 + 7 + 7 我对单片机一窍不 通啊
    diyhome + 10 + 10 很给力 !

    查看全部评分总评分 : 下载币 +33 刀币 +44

    精彩评论43

     楼主| 熊健 发表于 2016-12-11 11:23:31 | 显示全部楼层
    谈天说地吧 发表于 2016-12-11 09:24
    搞的一不 错,有套件卖吗?

    51没有尝试过,你可以试试看~
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    苗条的一猩猩 发表于 2016-12-11 11:28:06 | 显示全部楼层
    看门查水表 发表于 2016-12-11 08:37
    为什么这么多人用STM32呢?51不 行么?

    stm32写程序很多功能都有函数库,要IIC,调个函数,要pwm,调个函数,要fft,调个函数 。51就不 行了,都需要自己写 。当然51速度也慢一些,毕竟8位嘛,但是写平衡车完全够的一 。
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    看门查水表 发表于 2016-12-11 08:37:03 | 显示全部楼层
    为什么这么多人用STM32呢?51不 行么?
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    谈天说地吧 发表于 2016-12-11 09:24:17 | 显示全部楼层
    搞的一不 错,有套件卖吗?
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    王栋春 发表于 2016-12-11 10:14:13 | 显示全部楼层
    好货 学习一下         
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     楼主| 熊健 发表于 2016-12-11 11:22:34 | 显示全部楼层
    51没有尝试过,你可以试试看~
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     楼主| 熊健 发表于 2016-12-11 11:24:27 | 显示全部楼层
    谈天说地吧 发表于 2016-12-11 09:24
    搞的一不 错,有套件卖吗?

    暂时还没有,小车还有问题,以后改进的一差不 多了才会考虑出套件
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    看门查水表 发表于 2016-12-11 11:52:55 | 显示全部楼层
    苗条的一猩猩 发表于 2016-12-11 11:28
    stm32写程序很多功能都有函数库,要IIC,调个函数,要pwm,调个函数,要fft,调个函数 。51就不 行了,都需 ...

    看来STM32很方便啊,以后接触接触
    51慢?STC公司|234彩票官网登录的一IAP那速度,延时一毫秒都要很多行程序,前些天STC出新型号了STC8A8K,STC8F8K,STC8F2K那速度也不 是盖的一 。 。 。所以对我来说89能满足的一就不 用更高级的一,大材小用了
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    夜漫亭 发表于 2016-12-11 13:13:58 | 显示全部楼层
    这么强大,两轮平衡车
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