两轮自平衡小车总结
? 時光荏苒,大學四年的最后一項任務兩輪自平衡小車完工了。之前自己幾乎沒有做過嵌入式相關的事情,51也沒學過,為了給自己在大學四年六個幾年選擇了邊學stm32邊做就做還是比較刺激過癮的。
? 兩輪自平衡小車如果剛到5年前還是一個比較新穎的概念,那時候還沒有那么多成熟的解決方案。當前伴隨著載人兩輪自平衡車的大規模商用,各種成熟的兩輪自平衡車解決方案層出不窮。兩輪自平衡車的本質是倒立擺問題,獲取平衡車的傾角對于平衡車制作至關重要,一般考慮到經濟成本大多采用MPU6050結合濾波算法進行傾角的估計。濾波算法如果希望簡單可以使用一階濾波,然而在我的方案中使用的則是卡爾曼濾波,卡爾曼濾波應該說是一種性價比最高的算法,既可以得到比較理想的效果,而且實現該算法也不需要過多的代碼量。
? 對于小車來說驅動電機同樣至關重要,可以自己使用電橋進行驅動也可以像我一樣使用一款電機驅動芯片進行驅動,具體的使用方式看你是選擇怎樣的電機來確定。
? 硬件搭建是,做小車繞不過去的問題,我的板子是自己一根線一根線焊接的,過程還是比較艱難的焊接了有5天,而且每次焊接完一個模塊都要進行測試以確保電路連接正確,否則很容易出現所有模塊焊接完電路無法工作的現象。同樣也可以自己畫PCB板子,只是我是硬件新手不會用軟件畫所以就沒有做。
? 在完成硬件搭建以并將軟件燒入Stm32后,就需要進行小車PID參數調試了,PID參數根據不同的小車硬件情況會有較大的誤差所以需要自己視情況進行考慮不能盲目的參考別人的參數,畢竟自己做的小車的機械特性包括重心的穩定性都不會有別人成熟的產品那樣理想。
? 花了有4個禮拜的時間將小車做完了,本來想在上面搭個攝像頭但是發現自己買的攝像頭是不帶FIFO的驅動起來難度太大,沒時間去搞了,就簡單的搭建了個超聲波雷達實現自己測距變向的功能。回想起來整個過程還是比較爽的,至少自己過去對于焊電路 板的恐懼算是克服過去了。
總結
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