STM32 TT平衡车 (支持370编码电机)

介绍

最近玩FOC的时候, 顺便想搞下平衡车玩玩, 发现成品一个比一个贵.
那么还是DIY比较合适

手上有不少TT电机, 模块等
赶巧最近 江协科技 开始上新了 平衡车教程

如果只是单纯的用主流的编码电机的话, 那么已经比较成熟烂大街了, 没啥意思.
最终还是觉得用 TT电机 + 码盘计数器 的方式, 最廉价也有一定可玩性(折腾)

主要还是成本可以做的足够低 (红包慢慢薅 - -!)

计划是除了跟 江协科技 的一样功能之外, 再加点手上有的物料的小功能, 比如 超声波避障, 红外循迹

固件里 臂章 和 循迹 暂时还没加, 晚些会尝试加一下
由于IO口也不富裕, 循迹模块并没有独立的IO接口引出, 计划的是直接复用 无线模块 的5个IO口拉倒

其实, 不是一定要用 TT电机 + 码盘, 也是可以直接换成常见的 AB相霍尔编码器电机

板子上设计的本身就是 6P接口, 首先兼容的就是 AB相编码电机, 同时兼顾的 TT+码盘方案
TT方案弄完了, 晚些时间换2个 ga25-370编码电机上去, 固件改下 测速采集 逻辑即可切换

更新

V2.1

• 文档更新, 增加 AB相霍尔编码电机相关说明
• TT电机PID预置参数优化
• 固件增加 JGA25-370 编码电机 支持

  

• 固件源码 已整理开源 (待继续功能完善)

V2

• 优化布局布线
• 调整 3.3v降压模块 和 蓝牙模块 的物理干涉 (贴其他模块太近)问题
• 电机编码器接口改为 XH2.54

折腾了几天, PID参数试来试去, 也算勉强可以接受的玩几下了

单角度环也基本能保持平衡
角度环 + 速度环 会更好一些
由于TT电机精度有限, 还有PWM死区, 全避免不抖动是很难了, 不过也不算差, 玩玩是够的

V1

• 初版发布

硬件

主控

STM32F103C8T6 核心开发板

5V 降压模块

Mini560 DC-DC 降压模块 (二选一)

DC-DC
手上有这个, 而且这个输出电流也大一些, 不过尺寸也相对比较大

AMS1117 - 5V LDO 降压模块 (二选一)

LDO

3.3V 降压模块

MPU65050 模块

核心模块, 没有这个就没的玩了

TB6612FNG 电机驱动模块

TT电机

红外码盘计数器模块

0.96 OLED 模块 (可选)

虽可选, 但建议必备

HC-04 双蓝牙模块 (可选)

虽可选, 但建议必备
被PID调参折磨过的, 想必都懂无线调参的好处
况且, 后面要加遥控器的话, 要么基于 无线, 要么就得用 蓝牙

NRF24L01+ 无线模块 (可选)

HC-SR04 超声波测距模块 (可选)

软件

基于 标准库

没啥花里胡哨的, 简单够用
所有功能弄完后再发出来把, 目前也仅PID控制部分, 运动控制 和 避障等还没弄

3D模型

车身板框

模型已发布至MW: https://makerworld.com.cn/zh/models/1708318-ttma-pan-ping-heng-che-_di-ban#profileId-2084784

MPU6050 模块支撑柱

模型已发布至MW: https://makerworld.com.cn/zh/models/1708318-ttma-pan-ping-heng-che-_di-ban#profileId-2107049

直接用 M3 * 11 的铜柱也可以

其他

电机编码器接线 (TT版)

接 主板 (TT版)

这是用 A相 的接法
用 B相 的话把 红线 换下位置 (换到 空的那个槽) 即可

注意: 一定要 2个电机的最终接线都一致(都用A相 或 B相), 否则会产生中断线冲突, 测速计数异常

接 电机 和 码盘 (TT版)

电机编码器接线 (AB相霍尔编码器版)

2个 信号反馈线, 可以根据实际情况调换, 实现 极性调整

用表格说明:

序号: 按 上图 的 接头朝向, 从 左 -> 右 表示 红 -> 白 (即 1 -> 6)

序号	接电机	接主板
1	红	黑
2	黑	蓝
3	黄	绿
4	绿	黄
5	蓝	白
6	白	红