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【微信精选】开源项目|两轮平衡小车的设计与实现

2019-9-9 07:30:00

4313 开源软件电机

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硬件上，MCU选用STM32f407zgt6，imu选用gy-86（mpu6050+hmc5883+ms5611）。电机为大疆无刷电机m2006，电机驱动为电调c610，所以选用6s航模锂电池，所以需要设计24V转5v，5v转3.3v稳压电路，分别使用lm2576-5.0和asm1117-3.3稳压芯片，由于电调使用can总线通信，所以需要单片机外接can芯片，选用TJA1050，除此之外就是MCU的一些接口电路，包括led，key，sw下载接口、多路串口、PWM和IO。总得来说比较简单（需要注意一点是：电池24v输出到电调24v输入，是在PCB上走线，单路额定电流10A，线宽需要注意，最好双面都布线）。

这是AD18的PCB工程链接，这是pcb的3d图：

软件上，我是使用的这个目录下的bsp：https://github.com/RT-Thread/rt- ... 0/bsp/stm32f4xx-HAL，需要的功能可以在rtconfig.h文件中开启对应的宏。

https://github.com/iamluoyijie/snowstorm_car/blob/master/%E6%BA%90%E4%BB%A3%E7%A0%81/boarddrivers/ps2.c

1、速度内环的pid效果不太理想，500的电机目标转速，实际转速波动有正负50。角度外环0度的期望角度，有正负0.5度的波动，小车运动过程中，速度过快就会倒。我感觉最重要的原因就是电池太重，导致小车重心偏高，其次就角度更新频率太慢，电机转速值不准，pid参数也不是最优。

2、代码上，使用了太多全局变量。led的状态显示没好好弄，ps2的好多按键没利用上。

3、接下里的工作就是，使用RT-Thread的IPC机制，尽量减少全局变量的使用。通过yaw角度或电机编码器，实现转向环速度的闭环控制。增加前进和转向的位置控制。（前面的都是速度控制），也就是说还要增加3组pid控制。

4、可能会重新设计电机支架，把电池放到电机下面，降低平衡车重心。会增加树莓派，用opencv实现简单的目标跟踪等工作。

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