看完这篇文章，还不会做平衡小车，你来打我

单片机

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原谅我起这么猛的标题，但看完，你不会来打我的。

如果此项目有朋友已经做过，可以越过不看。

回归正题，平衡小车，这个开源项目已经出来很多年了，虽然是一个比较基础的项目，但也牵扯到方方面面的知识，单片机程序开发、硬件电路设计、焊接手法等。

在许多朋友咨询信盈达小编，电子设计入门，该选什么项目时，小编都会首推这个。

那么，如果一个新手，或者对电子设计兴趣但有不知道从何下手时，看这篇文章就对了。

我将平衡小车分为三种技术路线，不同的技术路线都可以实现完成平衡小车，不同的路线，针对不同的基础的人群，难度都不同。

1、模块拼接+手工焊接布线

1.1 车架

1.2 电路如何设计？

有了车架，还差电路部分，如何设计？

为了让大家快速熟悉平衡小车的系统电路，加快开发速度。

第一条路线，我们采用模块化的设计方式。

也就是，电路部分都采用模块，将各个模块电路连接起来即可完成电路设计。

那么需要哪些模块电路呢？

单片机最小系统：这个是用来写入程序的。

电机驱动：用来驱动电机；单片机IO电流不够，不足以驱动电机。

姿态传感器：MPU6050（用来获取小车姿态数据，来保持平衡）。

电源模块：用来做电源升降压，给各个单元电路（单片机、电机驱动MPU6050）供电。

电池：给整个系统供电。

无线模块：用来做遥控，控制小车移动行走。

1.3 手工焊接

将各个系统模块化之后，根据电路原理图，要进行的就是，手工焊接。

针对完全不熟悉的朋友而言，更推荐此种方式，此种方式能让我们更快速且有效的去搭建起电路，并去验证我们的电路。

毕竟PCB的绘制以及腐蚀都是需要时间的，更加不说那些对PCB设计不熟悉的朋友了。

手工焊接，需要一块和车架板差不多大小的洞洞板，方便我们的板子后面安装在车上。

手工焊接和PCB设计一样，需要考虑各个模块以及元件的布局。也就是各个模块的摆放位置。

模块位置的摆放正确与否，能让我们少走锡，少布跳线。

能让我们省去许多精力，到底能多省。

用烙铁去体会！

2、模块+PCB绘制

第二条路线，模块化+PCB绘制。

同样的，第二条路线也采用模块化设计，但与第一条不同的是，在于不再使用洞洞板焊接，但此种方法路线，针对于基础较好，对PCB绘制以及一些单片机基本电路较为熟悉的朋友。

当然，用第一种方法完成平衡小车的设计之后，可以采用第二种方法进行进阶学习，可以通过此方法来学习或加强PCB设计。

毕竟，别人的电路板，哪有自己设计的香。

本质上，此种方法路线与第一种没有什么不同。省去了人工焊接布线，使用机器布线，再通过自我腐蚀或发厂打样制作。来完成整个电路板的设计。

3、集成化主板

第三条路线：集成化主板。

同样的，第三条路线都可以作为第一条、第二条的进阶学习之路。

想要完成集成化主板的设计，需要对单片机系统以及外围电路非常熟悉，能进行自我电路设计，包括一些基本的电源电路等。

当然，网上也有许多电路可以进行参考，毕竟做的人特别多。

我也为大家准备了一套完整的电路和程序。

下图就是我们信盈达工程师设计的主板和小车。

即可获取该平衡小车资料网盘下载链接，开源所有设计资料。

4、程序设计思路

讲完了三种硬件搭建路线之后，需要谈论的应该是程序部分了。

我为大家已经准备好了各个“单词”，只要大家学会拼即可。

如何做？

在资料包中，我准备好了MPU6050测试、电机驱动测试、蓝牙测试程序。

我们可以通过程序对单个模块电路进行测试，一步一步的移植拼接。

比如：

第一步，先测试MPU6050程序，通过测试程序正确读取出6050数据。

第二步，单独再调试单片机和电机，单片机程序是否能正确控制电机驱动，使得电机正反转、加减速。

第三步，以MPU6050程序为基础，将电机转动程序加入其中，并添加PID控制函数，以6050数据为闭环入口参数，调节PID参数，计算出控制PWM，来控制电机转动，保持小车车身平衡。

第四部，小车控制平衡后，对蓝牙测试程序进行单独测试，并将蓝牙控制信号输入到PID控制函数中，作为速度环和转向环的一个控制变量，来达到控制小车前后左右移动的效果。

以上，是小车程序的整体设计思路。

5、最后

最后，想要表明一点，关于平衡小车设计，说来简单且粗暴，但实施起来，需要花费的时间和精力不言而喻。

因为其涵盖软硬件设计，对于新手而言，工作量确实较高，但等完成之后，回过头再看，脑子里觉得没什么工作量。

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