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1、项目概述

2014年底在网上看到各种制作自平衡小车的帖子，也跟着做了起来。因为第一次做，心里没底，也就没有投入过多的资金，一切按照最小配置进行，所以选择“TT马达”，俗称“香蕉电机”的小车底盘。在等快递送货期间，才看到各种说用“香蕉电机”做自平衡小车的问题，最大的问题就是电机启动对传感器和单片机的干扰问题，还有就是平衡的稳定性不好等问题。在我以Arduino + MPU6050 + L298N为核心做完后，闲得没事干，就想做一款成本低，易上手，最小配置和最基本功能的自平衡小车，其目的就是给那些没有什么经验的刚入行的新手们提供一个入门的解决方案。所以这个项目的目标有以下几点：

a、成本低；

b、目标功能明确，就是实现小车的自平衡；

c、系统稳定可靠；

d、调试、操作方便简单。

2、项目方案

基于上述目标，本方案采用超声波测距模块作为小车平衡状态的检测，免去了对加速度、陀螺仪传感器的理解和复杂处理算法。小车的平衡控制仍然采用网络上流行的Arduino开源硬件，再加上电机驱动模块 L298N，电机仍然采用TT马达（香蕉电机）。

该方案为了降低成本，采用电位器调整设定小车的平衡参数，不使用蓝牙无线模块或有线串口在线调整参数。

用超声波测距的方式实现的自平衡小车，网络上有人提出这种方案无法在坡度变化的斜坡上保持平衡，这种说法经过我的实践，是有解决方案的，这个问题我将在后面进行阐述。

3、硬件设计

硬件设计比较简单，以Arduino Nano为核心控制模块，采用HC-SR04超声波测距模块，L298N电机驱动模块，供电采用7.4V/2200mAh锂电池。图中三个10K电位器分别用于平衡点设置、PD算法中Kp和Kd系数设置的调整。

图中J1为HC-SR04超声波测距模块，J2、J3为L298N模块，Arduino Nano为核心控制模块，MG1、MG2分别为左右电机。

4、器材采购

http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z0k.7385961.1997985097.d4918997.j2e9dW&id=43200544633&_u=g79shmu5a7a

b、HC-SR04 超声波模块

http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z0k.7385961.1997985097.d4918997.j2e9dW&id=37890502535&_u=g79shmu19ea

注意，HC-SR04超声波模块，淘宝上有两种，我们用的是这种不带晶体的，还有种带晶体（见下图）3.80元左右不要买，在近距离不稳定，另外测量的最小周期要稍长一些。

c、L298N电机驱动模块

http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z0k.7385961.1997985097.d4918997.j2e9dW&id=37335052756&_u=g79shmudeb2

d、TT马达及固定件

http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z0k.7385961.1997985097.d4918997.j2e9dW&id=38723696685&_u=g79shmu0af1

http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z0k.7385961.1997985097.d4918997.j2e9dW&id=41934135444&_u=g79shmuc393

e、电池及充电器

http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z0k.7385961.1997985097.d4918997.j2e9dW&id=16743115569&_u=g79shmu6216

http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z0k.7385961.1997985097.d4918997.j2e9dW&id=38720199428&_u=g79shmu44fe

http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z0k.7385961.1997985097.d4918997.j2e9dW&id=38751984177&_u=g79shmu98aa

这个挺哏的啊~~

超声波还能做为平衡使用。

我一直再行其原理。楼主，说说

5、程序设计

程序源代码：

WJY_DIY_v2_4.zip

程序中的注释如有不明之处，请留言。

Arduino的程序编译下载，请参考网络上的相关资源。

增加了带遥控的功能，结构略微调整了一下，成本更低了