本项目介绍了一款基于STM32微控制器的两轮自平衡小车的设计,包括硬件原理图、软件源代码以及蓝牙APP远程控制功能。附有详细文档及演示视频。
两轮自平衡车的特点包括:小车底盘采用一体成型的钣金件,并进行了黑色阳极化处理以提高耐用性和坚固性。相比之下,其他车型通常使用亚克力固定电机座。上层结构则由2块3mm厚的黑色亚克力板构成,与底座形成统一的整体,外观更加时尚美观。
此外,该车配备有保护盖覆盖光栅码盘,防止在行驶过程中因碰撞导致损坏。如果光栅受损,则小车将无法自行恢复平衡状态。电机采用减速电机而非步进电机以实现更快速的响应能力。
电路板设计为单板模式,并非模块拼凑而成。通过安卓蓝牙APP进行遥控操作。控制系统采用了双主控方案,与市面上常见的载人两轮自平衡车型一致:一颗用于运动控制(STM32F103RCT6),另一颗负责姿态解算(STM32F103C8T6)。这种设计提高了系统的可靠性。
电路部分提供了两个独立的3.3V电源供应,其中一个专为姿态传感器供电,另一个则供给其他所有需要该电压的部分。这样可以避免不同组件之间的电力干扰,从而提高姿态计算精度。
硬件配置如下:
- 双主控:运动控制(STM32F103RCT6)、姿态解算(STM32F103C8T6)
- 姿态传感器:陀螺仪+加速度计(MPU6050)及磁场补偿用的磁力计(HMC5883L)
- 电机驱动器:TB6612FNG,相比传统的L298N芯片具有更高的效率和更低的工作温度
- 遥控接收模块:集成主从蓝牙通信功能的HC-05模块
车体结构包括黑色阳极化处理过的钣金底盘以及两个带有光栅码盘减速电机的3mm厚亚克力板。每个轮胎转动一圈将产生6280个脉冲信号。
控制软件方面,使用安卓设备通过蓝牙APP实现对车辆的操作与遥控功能。该产品还附带了原理图、源代码及演示视频等附件资料供用户参考和学习。