Rice我叫加饭? · 2021年01月27日

基于RT-THREAD nano的平衡车--硬件

首发:Rice 嵌入式开发技术分享
作者:RiceDIY

简要

  • 平衡车DIY是我一个2019年初的DIY作品,那时候只完成了硬件开发和平衡的算法,为了不留遗憾,所以重新完善它。
  • 文章分为4篇进行说明:
  1. 《平衡车 - 硬件》:讲解平衡车的硬件设计。
  2. 《平衡车 - 软件》:讲解平衡车的软件设计,算法。
  3. 《平衡车 - 上位机》:讲解调参上位机的设计
  4. 《平衡车 - 微信小程序》:讲解微信小程序作为遥控器的实现。

硬件设计

材料清单

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硬件设计说明

  1. 主控的设计(stm32f103c8t6):因为MCU是整个系统中最重要的电路,所以滤波电路是必不可少的部分,这是作者设计的电路,不过LC滤波电路的效果会更加好。

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  1. BLE(HC-08):采用uart通信,这个用于与上位机和微信小程序通信,主要负责参数整定,波形调试等。因为买的是模块,所以电路上只对电源增加一个0.1uF的电容。

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  1. 电机驱动(TB6612FNG):这个电机驱动芯片很简单,电源输入我直接用电池直接供电,他只需要两路PWM和4个GPIO就可以完成电机的控制。而左边的还有编码器的数值读取电路,5V电路是提供给编码器。

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  1. 串口(CH340G):串口用于前期硬件测试用,特别现在采用RT-Thread终端调试,非常方便。

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  1. 陀螺仪(MPU6050):陀螺仪采用I2C通信,预留INT硬件,但实际并没有使用。而是采用周期采集

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  1. 显示器(SSD1306):显示器采用I2C通信,采用独立的3.3V供电(662K)。

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  1. 5V电源(LM2596-5):这个电路是直接根据该芯片的手册进行设计。直接由电池输入转化

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  1. 3.3V电源(AMS1117):这颗芯片,电路很简单,无需任何外围电路,也可以实现稳压,但是为了稳定,所以增加的滤波电路。

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  1. 总电源:由电池直接输入,然后通过高通滤波和低通滤波。一个比较简单的电路。

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整体

  • 整体原理图:

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  • PCB图:

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  • 3D图:

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