• 平衡小车调车保姆式教程


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    🔥系列专栏:两轮平衡小车制作保姆式教程
    🏷️非常欢迎大家在评论区留言交流,互相学习!

    提前声明:博客中给出的代码经过多个项目测试,实测能用,性能稳定,请大家放心使用!

    前言

    本系列博客将从硬件到软件详细介绍“如何制作一辆两轮自平衡小车”,笔者毫无保留,以最通俗易懂的语言,以最简单的实现方案,分享自己从0到1制作平衡小车的全过程,相信跟着我的教程,大家也能顺利制作一台属于自己的平衡车。系列专栏:🔥两轮平衡小车制作保姆式教程🔥

    首先,给大家提前交个底,其实制作一台平衡小车并不难,用到的主要模块就是陀螺仪,而最主要的控制算法就是PID算法,而且平衡小车对陀螺仪与PID算法的掌握程度要求并不是很高,所以适合初学者来作为项目练手。

    该系列教程一共分为4个板块,分为《硬件选型》、《软件模块》、《直立环、速度环、转向环》、《调参保姆级教程》,4个板块条理清晰,层次分明,简明扼要,请大家跟着我开始学习吧!

    硬件选型

    (1)硬件选型注意点:电机转速、轮子大小
    (2)车模硬件结构注意点:车模整体的重量要分布均匀,利于平衡
    (3)硬件主要模块:陀螺仪、编码器电机、显示屏、驱动电路、主控电路、电源电路

    电机的选择

    电机的关键参数:额定电流、转速

    参数标的电压不能理解为电机最大供电电压,而是电机的额定工作电压。电机安全的工作状态主要是由于通过电机的电流决定的,只有电流才会损坏电机,电流小的话不会损坏电机,所以额定电流才是关键值,电压就按电机标的电压值进行供电即可。

    重要的是转速的选择:转得越快,电机输出的力矩就越小,即电机产生的力量越小,电机转的越快,那劲肯定越小,电机转的越慢,电机的劲就越大。

    平衡车需要电机的力矩大一点好。建议选择6V 150r/min的编码电机,我用的是Mg310编码器电机,转速为500rpm,力矩不够大,建议大家选择转速小一点的,150rpm合适。

    给大家贴出一款推荐的电机25GA370直流减速电机带编码器供电电压选择6V,转速建议选择170rpm或者130rpm,都可以。

    轮子的选择

    平衡车需要摩擦力较大的轮子,同时车轮的半径要不大不小,否则车体的重心太高或太低都不利于平衡,推荐65mm轮胎

    陀螺仪的选择

    市面上常见的陀螺仪有mpu6050、jy62,都是六轴陀螺仪,mpu6050是IIC接口,3V-5V供电;jy62是串口接口,回传速率20HZ、100HZ,也是3.3V或5V供电。

    我觉得mpu6050的IIC比串口复杂一些,jy62价格较贵,贵在把很多处理工作都集成了,用户只需要串口读取就行,所以我选择使用jy62,若大家对mpu6050的使用更熟悉,选择mpu6050也是可以的,网上较多同学也是使用mpu6050做成功了。

    主控的选择

    使用大家熟知的STM32就行,STM32F103C8T6的资源就够用了;我使用的是TM4C123,是TI的芯片,前面做电赛用的,这两种芯片都是使用Keil开发,如果想要同时准备电赛,那大家也可以用TM4C123来做。

    驱动的选择

    做平衡小车使用常见的tb6612就行,使用方法在C站上资料丰富,此处不赘述。
    tb6612电机驱动原理图

    注意:VM是电机供电电压,根据电机额定电压来接,注意只能是2.5~13.5V。STBY可以直接跟VCC接到一起。

    电源电路

    整个系统所需的供电电压有12V、5V、3.3V,设计相应的稳压电路打板或者购买稳压模块都可以。此处给出原理图:
    智能车稳压电路
    这个稳压方案是我们全国大学生智能车竞赛使用的方案,也是大多数竞赛同学使用的方案,性能绝对牛逼!

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    两轮平衡小车制作保姆式教程

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