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1、两轮自平衡小车的组装及测试

今天终于收到快递了，包装得非常棒，防震措施做得很好（忘记拍照了），迫不及待组装起来。

组装之前，当然要看“【EEPW专版】平衡小车使用说明（必看）”啦。

根据说明书一步一步组装，只要细心一点就一定可以组装好的哦

1、安装轮胎

2、安装4个双通螺柱

3、安装电池

注意：电池正面朝上，稍微用力压一下，使得电池刚好卡住

4、安装主板（使用 M2X16 铜柱（4 个）固定主板）

5、安装显示屏（部分套餐没有）

注意排针要自己焊接上去哦

6、接上电机线

这里必须要吐槽一下啦，由于电机线被捆扎线捆扎了，导致线太短了。因为害怕把电机线弄坏了，我只好轻轻地把电机线拉长出来，花了好一会儿时间，而且电机线有点旧，把我的手也弄脏了。

注意：把电池充电线放在电机线后面哦，这样电池充电线就不会影响到小车的移动啦，需要充电的时候再拿出来

强烈建议：店主在测试小车的时候不要用捆扎线啦，直接发两根捆扎线给我们自己来捆就行啦。

7、安装上层保护亚克力板（务必安装来保护电路板）

撕掉黄色的纸 ，就是透明的板子啦。

使用四个螺丝锁紧固定。

8、接上电池接头

最后，上几张小车平衡时的靓照

下面附上测试视频。

注意：拨动左边的开关，此时，红灯开始慢慢闪烁，代表蓝牙在等待配对，系统供电正常。与此同时，蓝灯也开始闪烁，代表着单片机已经正常启动了。但是，这时小车还不能保持直立，我们只需按一下小车左上方的按键，小车就可以保持平衡了。

视频地址：http://player.youku.com/player.php/sid/XOTYyNTM2Nzg0/v.swf
  

2、手机蓝牙连接平衡小车测试视频

小车保持平衡后，把 Mini Balance_v1.2.apk 安装到安卓手机上，安装完成后打开 软件Mini Balance， 这时会弹出“蓝牙请求许可”，点击“是”，再点击安卓手机的 menu键(菜单键)，在弹出的菜单栏选择【连接设备】，在弹出的菜单栏点击【查找设备】，稍等片刻，会在【其他可用设备】中显示 SPP_CA,点击选择它。然后系统提示输入密码，输入 1234 即可。至此，蓝牙连接成功了，可以尽情地玩耍啦

蓝牙连接成功的截图

软件界面功能说明

最后附上视频

3.平衡小车超声波避障

视频地址：http://player.youku.com/player.php/sid/XMTI4NDk0NzY1Ng==/v.swf

实验1.LED闪烁

实验目的：通过让stm32板子的LED闪烁，学习建立基本的stm32寄存器版本工程模板，用寄存器的方法实现对GPIO口的基本操作。

实验过程及分析：首先参照小车配套的学习程序建立工程模板，接下来就是写3个函数让ＬＥＤ亮起来，分别是main.c，LED.C，LED.H；同时在sys.h里注释掉没有用到的头文件。

学习要点：寄存器的配置（根据stm32的中文参考手册），Ｃ语言的位操作，条件编译，函数调用，宏定义，包含头文件等。具体见代码

LED.C

#include "led.h"
//初始化 PB8 为输出口.并使能PORTB口的时钟
void LED_Init(void)
{
RCC->APB2ENR|=1<<3; //使能 PORTB 时钟

GPIOB->CRH&=0XFFFFFFF0;//先清零PB8，而不影响其他位
GPIOB->CRH|=0X00000003;//PB8  推挽输出 最大速度50M
GPIOB->ODR|=1<<8; //PB8 输出高
}

LED.H

#endif

main.c

}

实验现象：stm32板子的蓝色LED在闪烁。（同时有红色的LED也在闪烁，红色LED是检测蓝牙用的，与本实验无关）

实验总结：根据所要实现的功能建立相应的．Ｃ和．Ｈ文件，在．Ｃ文件里实现初始化功能，在．Ｈ文件里进行条件编译，在main.c文件里实现具体的功能。

遇到问题：为什么用ＳＴ—ＬＩＮＫ下载程序后，要关掉ｓｔｍ３２板子的开关，再打开开关，程序才能运行？我已经在ＭＤＫ里设置ｒｕｎ　ｔｏ　ｍａｉｎ（）了。

已解决：要把  reset and run 勾上

实验2.电机驱动实验

一．实验目的：通过驱动电机，学习stm32的PWM输出，用配置寄存器的方法实现对stm32的PWM输出。

二．实验过程及分析：首先在LED灯闪烁的工程上添加motor.c和motor.h文件，然后修改main.c；同时在sys.h里注释掉没有用到的头文件。

学习要点：电机驱动芯片ＴＢ６６１２的使用，熟悉寄存器的配置（根据stm32的中文参考手册），ｓｔｍ３２实现ＰＷＭ输出的具体配置步骤。

电机驱动芯片ＴＢ６６１２的使用：

具体查看ＴＢ６６１２的数据手册，重点是如何看懂ＴＢ６６１２的控制功能表

接下来就是用ｓｔｍ３２来控制ＴＢ６６１２芯片，从而驱动电机了。

具体就要看小车主板的原理图，重点是电机驱动部分的原理图

结合ＴＢ６６１２的控制功能表，我们知道只需控制ＩＮ１，ＩＮ２，ＰＷＭ就可以实现驱动电机正反转了，具体就是控制ＰＢ０，ＰＢ１，ＰＢ１２，ＰＢ１３，ＰＢ１４，ＰＢ１５引脚。

具体实现可以看配套程序里面的motor.c和motor.h文件，注释非常详细。

然后修改main.c即可，具体见代码。

main.c

#include "sys.h"

int main(void)

{

Stm32_Clock_Init(9);            //系统时钟设置

delay_init(72);                 //延时初始化

JTAG_Set(JTAG_SWD_DISABLE);     //=====关闭JTAG接口

JTAG_Set(SWD_ENABLE);           //=====打开SWD接口 可以利用主板的SWD接口调试

LED_Init();                     //初始化与 LED 连接的硬件接口

MiniBalance_PWM_Init(3599,0);  //f = 72 000 000 /((3599+1)*(0+1)) = 20K

//=====初始化PWM 20KHZ 高频可以防止电机低频时的尖叫声

while(1)

{

PWMA = 2000;  //#define PWMA   TIM3->CCR4  在2000时电平发生翻转

PWMB = 2000;  //#define PWMB   TIM3->CCR3  在2000时电平发生翻转

GPIOB->ODR=~(1<<8);//PB8输出低 灯亮

AIN1 = 0;  //逆时针转（CCW）

AIN2 = 1;

// AIN1 = 1;  //顺时针转（CW）

// AIN2 = 0;

// BIN1 = 0;  //逆时针转（CCW）

// BIN2 = 1;

BIN1 = 0;  //顺时针转（CW）

BIN2 = 1;

}

}

可以在程序里修改PWMA和PWMB的值，实现改变电机的速度；

修改AIN1和 AIN2 的值，BIN1和 BIN2 的值实现改变电机的方向。

三．实验现象：电机转动起来了

四．实验总结：本次实验的主要学习目的是学会如何使用电机驱动芯片ＴＢ６６１２和用ｓｔｍ３２输出ＰＷＭ来驱动电机。

遇到问题：小车左右电机给同样的占空比，但速度相差很大。

刚开始我怀疑是小车的轮胎和电机轴的连接紧密程度有关，可后来把轮胎拆了，发现原来两个电机的电机轴转动的速度同样相差很大，甚至ｍｏｔｏ２电机的占空比是ｍｏｔｏ１电机的一半，可是ｍｏｔｏ２电机转得比ｍｏｔｏ１电机还快。

应该电机有问题，或者还有其他什么原因？

我发现原因了，是LED的配置影响到PB0和PB1了。

我把GPIOB->ODR=~(1<<8);//PB8输出低 灯亮

改为GPIOB->ODR &= ~(1<<8);//PB8输出低 灯亮 电机正常转动了。

实验3.编码器数据采集实验

一．实验目的：通过编码器采集车轮转速，学习stm32的编码器接口模式功能，用配置寄存器的方法实现对stm32的编码器接口模式进行配置，并且利用串口把车轮转速打印出来。

二．实验过程及分析：首先在电机驱动实验的工程上添加control.c和control.h文件，encoder.c和encoder.h文件，timer.c和timer.h文件，然后修改main.c；同时在sys.h里注释掉没有用到的头文件。

学习要点：定时中断的初始化，编码器接口模式的配置，串口打印输出，在中断里读取编码器采集到的数据。

定时中断的初始化：具体见timer.c和timer.h文件，直接使用配套程序里面的程序，然后注释掉超声波部分即可。

编码器接口模式的配置：具体见encoder.c和encoder.h文件，直接使用配套程序里面的程序，就是把TIM2和TIM4初始化为编码器接口模式 ，然后在单位时间读取编码器计数值，返回车轮转动的速度。

中断处理函数：control.c和control.h文件，就是5ms读取一次编码器的值，然后利用串口打印输出来。

main.c

#include "sys.h"

int Encoder_Left,Encoder_Right;             //左右编码器的脉冲计数

int main(void)

{

Stm32_Clock_Init(9);            //系统时钟设置

delay_init(72);                 //延时初始化

JTAG_Set(JTAG_SWD_DISABLE);     //=====关闭JTAG接口

JTAG_Set(SWD_ENABLE);           //=====打开SWD接口 可以利用主板的SWD接口调试

LED_Init();                     //初始化与 LED 连接的硬件接口

uart_init(72,115200);           //初始化串口1

MiniBalance_PWM_Init(3599,0);  //f = 72 000 000 /((3599+1)*(0+1)) = 20K

//=====初始化PWM 20KHZ 高频可以防止电机低频时的尖叫声

Encoder_Init_TIM2();          //把TIM2初始化为编码器接口

Encoder_Init_TIM4();            //初始化编码器2

Timer1_Init(49,7199);           //=====5MS进一次中断服务函数

while(1)

{

GPIOB->ODR &= ~(1<<8);//PB8输出低 灯亮

PWMA = 2000;  //#define PWMA   TIM3->CCR4  在2000时电平发生翻转

PWMB = 2000;  //#define PWMB   TIM3->CCR3  在2000时电平发生翻转

AIN1 = 0;  //逆时针转（CCW）

AIN2 = 1;

// AIN1 = 1;  //顺时针转（CW）

// AIN2 = 0;

// BIN1 = 0;  //逆时针转（CCW）

// BIN2 = 1;

BIN1 = 0;  //顺时针转（CW）

BIN2 = 1;

}

}

control.c

#include "control.h"

int TIM1_UP_IRQHandler(void)

{

if(TIM1->SR&0X0001)//5ms定时中断

{

TIM1->SR&=~(1<<0); //===清除定时器1中断标志位

Encoder_Right=Read_Encoder(4);           //===读取编码器的值

Encoder_Left=-Read_Encoder(2);     //===读取编码器的值，

//因为两个电机的旋转了180度的，所以对其中一个取反，保证输出极性一致

printf("%d,%d\r\n",Encoder_Left,Encoder_Right); //编码器值采集实验

}

return 0;

}

control.h

#ifndef __CONTROL_H

#define __CONTROL_H

#include "sys.h"

int TIM1_UP_IRQHandler(void);

#endif

三．实验现象：车轮在转动的同时，stm32通过串口1发送编码器读到的数值（车轮转速）发送到串口调试助手上。

四．实验总结：本次实验的主要学习目的是学会stm32的编码器接口模式配置、定时中断的初始化以及中断处理函数的编写。

实验4.无线通讯实验（NRF24L01）

一．实验目的：通过无线通讯实验，学习stm32对NRF24L01的驱动，用两个NRF24L01分别作为主机和从机，实现双机通讯。

二．实验过程及分析：本实验利用野火开发板作为主机板，小车主板作为从机板，通过修改野火的无线传输-2.4G从机例程，移植到小车主板上，实现从机功能；而主机则是直接用野火的无线传输-2.4G主机例程，从而实现了双机通讯。

学习要点：NRF24L01模块的驱动，采用SPI驱动；主机和从机都可以设置为发送和接收模式，利用串口把主机和从机接收到的数据打印到串口调试助手上。

NRF24L01模块简介

本实验采用的无线模块芯片型号为 NRF24L01+，是工作在 2.4~2.5GHz 频段的，具备自动重发功能，6 个数据传输通道，最大无线传输速率为 2Mbits。MCU 可与该芯片通过SPI 接口访问芯片的寄存器进行配置，达到控制模块、通过该模块实现无线通讯的目的。

NRF 无线模块规格图

NRF无线模块引脚描述

原理图

从机程序在bsp_spi_nrf.c和bsp_spi_nrf.h修改相应引脚即可。

注意：引脚复用问题

JTAG调试用的引脚和24l01引脚复用了，所以应该关闭相应引脚的复用功能。

在从机的main函数里面SPI的初始化之前加上以下程序

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

//使能AFIO时钟

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);

//开启SWD,失能JTAG

先开启从机的电源，再开启主机的电源(这是由实验代码的执行流程决定的)。

三、实验现象如下

主机端

从机端

四．实验总结：本次实验的主要学习目的是利用stm32的SPI驱动NRF24L01模块，实现双机通讯；同时应注意引脚的复用问题。