EEPW论坛

上下坡的扭矩得够大，手里这个电机扭矩感觉有点小了，能不能上下坡得尝试下。

必须的，嘿嘿。跟四轴DIY的帖子走同一个套路~

1、项目概述

    两轮自平衡小车，涉及到传感器的驱动，数据的处理，角度的计算，电机的控制等，内容比较丰富，不失为学习单片机和控制的一条好途径。楼主13年参加大学生电子设计竞赛的时候，做的是倒立摆，这玩意跟自平衡小车也有几分相似，都是通过控制电机，来保持一个平衡（小车 or 摆杆）。说起来跟四轴飞行器其实也差不多。。。近来没事，搞搞这自平衡小车，亲手体会下这小车和倒立摆的区别，嘿嘿。

    主要定位是玩一玩，那就要看看手头有没有可以利用的资源，该买的就买啦。有兴趣的旁友们就一起来搞吧，别让楼主一个人太孤单啦

    下面开始新鲜热乎的直播啦~

2、项目方案

    选择较为传统的方案，主控STM32，传感器Mpu6050，采用四元数互补滤波进行姿态解算（求角度），国产直流减速电机，电机驱动用TB6612FNG，主要是体积比L298N较小,效率要高。电池用3S航模电池（手里就有这电池，格式的，不用另外买啦）。

    控制方式通过串级PID进行控制，预计先加上角度环和角速度环。PID调试的时候，用Nrf2401来进行实时参数整定，同时也作为遥控功能。预计有时间就加上蓝牙，可能可以用手机app控制，还有一个体感遥控，这个看情况是否加上，嘿嘿。基本思路跟做四轴飞行器也差不多，准备开搞~

    硬件设计比较简单，以STM32为核心控制模块，采用MPU6050传感器模块，TB6612FNG电机驱动模块，供电采用11.1V/2200mAh航模锂电池，经过5V稳压提供VCC电压给电机驱动和MPU6050，再经过1117稳压到3.3V给STM32供电。原理图如下：

其中：SCL，SDA接MPU6050。

4、器材采购

    首先是选择主控：

    楼主迅速翻了下库存，找到一块STM32最小系统，是普中3合1单片机开发板配的。那就是你了，省得再买了，爆照一张：

此最小系统有一些IO没有引出，正好能插到40P的锁紧座里。 这玩意娇贵，45元一个。

链接：http://detail.tmall.com/item.htmid=39432065683&abbucket=7&_u=do3518l3102

建议用19.9的代替

链接：http://item.taobao.com/item.htmid=22097803050&ns=1&abbucket=7&_u=do3518ld296#detail

    然后是传感器：

     现在6050很便宜了，之前13年的时候，大概十五六块一个，现在是白菜价了。

    链接：http://item.taobao.com/item.htm?id=16630417522&_u=io3518lba8a

    然后是选择电机：

    首先是扭力，扭力稍大的电机会比较好，根据牛顿第二定律，可以提供较大的加速度，可以选用扭力稍大的直流电机或直接选用减速电机。转速也不能太低，不然就等着悲剧了。看上一款带编码器的国产电机，比较便宜，先搞来耍耍：

参数如下：

链接：http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.9.12.qgdl8p&id=41123753194&_u=io3518lb686

    然后就是电机驱动    

    选择驱动能力大一点的驱动器，否则容易烧坏，当然自己用MOS搭H桥也行。一般用L298N的人挺多，出于体积考虑，用一款 TB6612FNG，据说效率发热均超越298，价格当然也贵些.

链接：http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.9.11.bAEm4d&id=40141009198&_u=io3518l401c  

  电池部分

    楼主是玩航模的，手里有几块航模电池，刚好派上用场。价钱有点贵，还得用平衡充。考虑成本可以用三节18650电池串联起来

链接：http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.9.399.LfhZXi&id=15931125746&_u=io3518l51a0

    光有了电机电源还不行，得有编码器和单片机电源，于是乎，搞了个超小5V稳压模块：

链接：http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.9.11.JMIVO3&id=19113810108&_u=io3518l2e16

    现在感觉差不多了，再加上轮子螺丝铜柱之类的小物件，一辆小车基本上就有了。为了便于控制，加上一个Nrf2401无线模块模块，这样就能随性心所欲控制小车前进后退转弯啦。

注：这种便宜的，通讯距离较短，不过室内玩基本够了

链接：http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.9.396.ondoZa&id=18122687378&_u=io3518l9385

      考虑到遥控部分，手里刚好有个参加四轴DIY活动时购买的遥控，刚好派上用场。这个可以自己做，比较便宜：

      链接：http://item.taobao.com/item.htm?spm=2013.1.w4018-9256182261.7.HjFzsN&scm=1007.168.0.i35605621244&id=16901870261&ad_id=&pvid=f5666691-c121-4210-bb9b-170d3898399b&jlogid=p1809430900d7f

     车模是网上买的，直接搜自平衡小车就有。选择你喜欢的车模吧。喜欢自己动手的就买两块亚克力板自己打洞也行。铜柱螺丝等小物件别忘了