#第一届立创大赛#模块化MINI两轮平衡小车 - 嘉立创EDA开源硬件平台

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标准版 #第一届立创大赛#模块化MINI两轮平衡小车

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开源协议: BSD

(未经作者授权,禁止转载)

创建时间: 2019-05-28 21:32:28
更新时间: 2023-05-05 17:20:21
描述
**1、作品简介** 整机图片: ![1.png](//image.lceda.cn/pullimage/YoLYpEPcadIpVFELmUx9dElbAqKovg4gqUObfXr0.png) ![](http://club.szlcsc.com/upload/postuploadimage/bigImage/2016-10-30/811B59E7B25846D9A11A7EB16FEF9FA9_297.png)![2.png](//image.lceda.cn/pullimage/tWXh3AQ9HR9NRzkWqaj74SoBh1d8Fi8tq3o8eXWA.png) ![3.png](//image.lceda.cn/pullimage/2r2KhLLp0fft7pt1LO3CbT9Zl0yX4DBcnej1vt3i.png) ![](http://club.szlcsc.com/upload/postuploadimage/bigImage/2016-10-30/DDE0D791CA94440FAB1424D7C19B677B_553.png)这个电子制作的用途是什么?能实现那些功能? 用途:用来学习使用平衡小车相关的基础知识(I2C,PWM,滤波,姿态计算,PID算法) 实现的功能:通过传感器获取小车姿态并使用控制算法控制小车的平衡,使得小车可以直立不倒 为何要制作这个作品? 当下各种平衡车非常火爆,四处可见踩着平衡车代步的人,于是想探究下其中的原理,于是产生了制作这个作品的想法。 这个作品能给使用者或者社会带来哪些改变、益处或进步? 首先从技术方面来说,通过开发这个作品,可以让使用者学习到很多方面的知识,这个东西涉及了物理,数据协议,数据处理,控制算法等很多方面的知识。 其次从生活方面来说,这个作品可以为使用者的生活带来不少乐趣,看着小车扭扭捏捏的站立着,那种感觉还是很奇妙的。 即:实用性,你自己觉得它体现在哪里? 就实用性方面来说,这个小车是比较有限的。当然,使用者可以通过升级其中的算法来提高精度,甚至可以使用到真实的载人平衡车中去。 **2**、作品亮点 您这个作品在设计、实现细节或思路上,用上了哪些新技术或者创新之处? 特别好的性能、参数指标也是一个亮点。 亮点概括为两个: 1 PCB 面积非常小(2\.5cm\_5\.0cm)\_ _2 器件可以拆卸,方便开发调试和学习_ \_同网上一般网友制作的平衡小车不一样,这个平衡小车最大的特点就是它的整体很小,PCB面积只有2\.5cm\_5\.0cm,这个可能还没有网友制作的平衡小车的一个电机驱动板大,但是却已经实现了相同的功能。我在器件选型时尽可能用了小的元件,这样使得PCB面积大大减少。 **3**、系统构架图 ![1.png](//image.lceda.cn/pullimage/UpA1RBCL50G26FPbsT80XajG7AAd2YEbyZFMbkCU.png) ![](http://club.szlcsc.com/upload/postuploadimage/bigImage/2016-10-30/45A82EECBD01447FBC3FFABE9D0FB040_694.png) **4**、原理图 附上原理图的图片或者源文件(我们官方建议大家尽量用源文件上传) 如果是图片,请确保图片是清晰可辨的。 此外,还请用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。 ![](http://club.szlcsc.com/upload/postuploadimage/bigImage/2016-10-30/C6BD30B1CD2549E799D10AADFF36C16E_458.png)![2.png](//image.lceda.cn/pullimage/XpZvBM5V3bLGtZdXXfSMZeRRIWTPdpfrVSjk7Q6v.png) ![3.png](//image.lceda.cn/pullimage/nOz43FbuKPgf9Jo62bv57QkJ4loU1kntbdOzUf6F.png) ![4.png](//image.lceda.cn/pullimage/OTGcAhDihF5a7QznI3bJ09RnZXnjWwCLFcMcttVR.png) ![5.png](//image.lceda.cn/pullimage/RcsVH1DXwPJADORbMDoolfIgrGkK8Pv36FUh81Ue.png) ![](http://club.szlcsc.com/upload/postuploadimage/bigImage/2016-10-30/95E9A0F1A0914EE9A4F0919DFA714453_62.png) **5**\*\*、材料清单(BOM列表\)\*\* RTU_BBear  Revised: Saturday, October 22, 2016           Revision: v1.0 Bill Of Materials        October 27,2016      20:19:27  Page1 Item    Quantity    Reference   Part \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_  1   5   C1,C2,C3,C4,C8  0.1UF 2   1   C5  1UF 3   2   C6,C7   22PF 4   1   C9  10UF 5   2   LED2,C10    POWER 6   1   K1  KEY-4 7   1   LED1    HEARTLED 8   1   L1  LM1117 9   3   R1,R2,R3    10K 10  2   R4,R5   1K 11  1   S1  MPU6050 12  1   U1  STM32F103C8T6 13  1   U2  BOOT0 14  1   U3  CON4 15  1   U4  switch 16  1   U5  BOOT1 17  1   U6  SWD 18  3   U7,U8,U11   CON2 19  1   U9  MOTOR-A 20  2   U10,U13 MOTOR0805 21  1   U12 MOTOR-B 22  1   X1  XTAL 关键芯片: 1 STM32F103C8T6 [http://www.szlcsc.com/product/details_9243.html](http://www.szlcsc.com/product/details_9243.html) 2 MPU6050传感器 [http://www.szlcsc.com/product/details_24852.html](http://www.szlcsc.com/product/details_24852.html)

**6**、PCB实物图 **PCB 3D\*\*\*\*图** ![](http://club.szlcsc.com/upload/postuploadimage/bigImage/2016-10-30/17E87144BFEC4D6C89DBF7AF4CF9949D_85.png)![1.png](//image.lceda.cn/pullimage/vXpGr7oKDIUbUQKKxbMpOX0MOBU7xGDTXZsdYxM9.png) PCB 实物图 ![](http://club.szlcsc.com/upload/postuploadimage/bigImage/2016-10-30/FC7A2C0371D748968986B39211712DF1_75.png)![2.png](//image.lceda.cn/pullimage/hZsbJ3AB2GlIqQWUJLYiJmioy19IWWd6aP6Wg5LJ.png) ![3.png](//image.lceda.cn/pullimage/2uUWD5D4KTcJb1jOgTfZm300q1ToEvBEbINESaRJ.png) ![](http://club.szlcsc.com/upload/postuploadimage/bigImage/2016-10-30/4FAF1C76BFD245D6B35B69ABAABA79F8_926.png) **7**、软件部分的描述 软件流程: 软件部分分为两个大部分: 1数据部分 数据部分围绕MPU6050传感器展开。分为数据获取,滤波,数据处理 1.1数据获取 STM32通过I2C和MPU6050进行通讯,其中涉及到基础的I2C通信协议实现,在I2C基础上,涉及到MPU6050各种参数的设置,比如加速度的范围等。不同的设置获取到的数据会不一样并且精度也不一样。 1.2滤波 在获取到原始数据后经过简单转化变为角度,但是这个数据是不准确的,因此需要滤波处理,由于小车比较简单,滤波就用的是互补滤波。这样就能获取比较精确的数据的了。 1.3数据处理 在滤波前需要对获取的原始数据进行处理,这个需要一点点物理知识,起始就是加速度与力的方向是一致的这个原理,还有一个就是角速度的积分操作,这个需要使用定时器来完成。 2控制部分 控制部分主要分为PID算法,电机驱动 2.1PID算法 PID算法就是比例,积分,微分这三个变量相互作用最后输出到控制器上去。在这里我们只需要P就够了。 2.2电机驱动 电机驱动主要设计的知识就是PWM波的控制,STM32有相关的库操作,只需要按要求设置好就OK了。然后将PID算法产生的结果作为参数输入到这里就可以实现控制了。 如果您的作品涉及到软件或者固件,欢迎也介绍介绍。比如列出软件流程图、精彩 或关键部分的例程、源码或者全部源码(如果是您想开源的话)。 **8**、作品演示 **录了个小视频** **让大家见笑了~~~** **9**、总结           这次制作,体会用四个字概括-知易行难。原来看别人做的平衡小车,感觉并没有什么。但是自己做起来才发现不是那么简单,自己做过才有资格评价别人。少说话,多做事。 最后将我自己的模块化平衡小车的资料全部分享给大家,下面是git地址: [https://github\.com/bigbearishappy/BBear\_balance\_car\.git](https://github.com/bigbearishappy/BBear_balance_car.git) 后期我还会进行维护,以求达到更好的效果。 **更多项目详情见链接:**[http://club\.szlcsc\.com/article/details\_741\_1\.html](http://club.szlcsc.com/article/details_741_1.html) ##### **本项目归立创社区“**大熊现在很幸福**”所有**
设计图
原理图
1 /
PCB
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