摘  要

 

介绍一种基于STM32为主要控制核心的两轮遥控平衡小车的控制系统设计。利用MPU6050作为姿态传感器采集当前姿态信息，为减轻主控芯片STM32的信息处理负担，采用使用MPU6050内部的DMP直接输出四元数，然后经过STM32处理得到当前小车的俯仰角和偏航角。通过光电式编码电机输出与当前电机转速匹配的PWM波，STM32通过脉冲计数采集到双轮的实时转速，再结合姿态角进行PID控制算法运算，输出PWM控制脉冲信号，交由驱动芯片TB6612FNG进行放大，最后输出功率信号驱动双轮。使用了蓝牙串口接收模块HC-05进行远程控制信号接收，由手机上蓝牙APP进行控制，实现小车遥控。实验表明：小车直立平衡可靠，且小车姿态能被实时控制，达到实验的预期目标。

 

关键词：平衡小车，DMP，STM32，MPU6050，PID算法，TB6612FNG

目  录

基于STM32的平衡小车设计 2

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 课题研究背景 1

1.3 定位系统的国内外研究现状 1

1.4 研究内容和主要内容 2

第二章  总体方案设计 2

2.1 设计思路 2

2.2 系统框架 3

2.3 硬件搭建 3

2.3.1 芯片介绍 3

2.3.2 模块介绍 3

2.3.3 系统原理图 5

2.4 软件编写 6

2.4.1 总体代码框架 6

2.4.2 直立控制模块代码 7

2.4.3 速度控制代码 7

2.4.4 转向控制代码 8

2.4.5 平衡车遥控程序代码 9

第三章 平衡小车系统调试实验与分析 10

3.1 实验环境 10

3.2 系统测试 10

3.2.1平衡控制环调试 10

3.2.2 速度控制环的调试 11

3.2.3 转向控制环的调试 12

第四章 总结与展望 12

4.1 设计成果 12

4.1.1 实物展示 12

4.1.2 系统资源详解 13

4.1.3实现功能说明 14

4.1.4应用场景介绍 15

4.2 存在不足 15

4.3 未来展望 15

参考文献 1

致  谢 1