【48812】两轮电动平衡车体系电路规划详解 —电路图天天读（174）
来源：火狐直播app下载 发布时间：2024-06-29 16:16:07在国外，两轮载人平衡车早已被用于一些公共场合了，现在许多机场、火车站、汽车站等公共场所都运用了两轮载人平衡车。研讨两轮平衡车小车有利于研讨两轮载人平衡车。本著作主要由一块IAP15F2K61S2单片机开发板做主控板，一个电源和传感器模块来收集视点数据并为体系供电，一个测速模块来测得电机的速度信息，最终把视点信息转化成PWM输出给一个电机驱动模块来操控两个空心杯电机。
本规划是依据IAP15F2K61S2单片机体系开发的两轮平衡车，选用IAP15F2K61S2单片机开发板做主控板，用MPU6050 陀螺仪和加速度传感器收集加速度和角速度，经过核算得出视点以确认小车姿势，再经过光电门传感器测出小车电机转速，以核算出车速，运用PID算法再依据传感器测得数据处理后对电机驱动进行PWM输出，调理适宜的PID参数使小车能安稳直立起来。
本著作运用简略，翻开总开关小车即可直立。两轮载人平衡车在一些公共场合有必定的优势，研讨两轮平衡小车对开发两轮载人平衡车有必定的协助，本著作具有结构相对比较简略明晰，运用起来更快捷等特色。
小车底盘是咱们用游标卡尺量出电机支架的孔径和方位，用Altium Designer 软件画出底盘模型，再用雕刻机和亚克力板雕刻出底盘。车上面传感器模块和电池盒的装置具有对称性，使小车重心在电机上方，传感器装置比电机略微高点，大概在重心处，这样有助于小车的平衡和安稳才能。在算法上咱们选用精简PID算法和卡尔曼滤波算法来操控电机，使体系更安稳牢靠。
本体系选用IAP15F2K61S2单片机开发板做主控板，IAP15F2K60S2是1T的8051单片机。是真实意义上的单片微机，宽作业电压，不 需求外部复位电路和外部晶振，内部晶振533.1776M可选。片上外设丰厚，具有3通道捕获比较单元（CCP/PCA/PWM），8通道10位高速 AD，3个定时器/计数器，双串口，高速串行通讯ISP接口，大容量片内EEPROM。电机驱动选用LM298N，测速选用透射式光电门，信号经反向器输 出安稳脉冲，电机选用空心杯，频率可达十几千赫兹。
本著作用到IAP15F2K61S2单片机的内部资源有定时器1、定时器2、串口1、ADC、外部中止0、外部中止1、PWM等这些资源。定时器1以10ms的周期处理数据，定时器2作为串口1的波特率发生器，串口1用于调试时与上位机软件通讯，ADC是收集电位器可调端的电压用于调试 PID参数，外部中止0、1用于计数测速模块的脉冲，PWM作为使能电机驱动输入信号。
MPU6050选用IIC通讯传输数据，电源模块选用LM7805(＄0.2053)做稳压芯片给单片机和传感器供电。
每个电机尾部都有两个光电门用以测速，光电门输出信号经反向器输出后更安稳牢靠。电机接线用转接板转接有利于维护电机接线。
本规划在IAP15F2K61S2单片机开发板的基础上，使用陀螺仪和加速度传感器以周期为10ms测出视点信息，经卡尔曼滤波算法滤波处理后再经PD算法处理输出，测速模块以周期为100ms测出速度信息，在经互补滤波算法滤波后再经PI算法处理输出，将视点环的输出量与速度环的输出量交融作为PWM的设定值对电机驱动输入然后操控电机。