#第一届立创大赛#模块化MINI两轮平衡小车

1、作品简介
整机图片:

这个电子制作的用途是什么？能实现那些功能？
用途：用来学习使用平衡小车相关的基础知识（I2C，PWM,滤波，姿态计算，PID算法）
实现的功能：通过传感器获取小车姿态并使用控制算法控制小车的平衡，使得小车可以直立不倒
为何要制作这个作品？
当下各种平衡车非常火爆，四处可见踩着平衡车代步的人，于是想探究下其中的原理，于是产生了制作这个作品的想法。
这个作品能给使用者或者社会带来哪些改变、益处或进步？
首先从技术方面来说，通过开发这个作品，可以让使用者学习到很多方面的知识，这个东西涉及了物理，数据协议，数据处理，控制算法等很多方面的知识。
其次从生活方面来说，这个作品可以为使用者的生活带来不少乐趣，看着小车扭扭捏捏的站立着，那种感觉还是很奇妙的。
即：实用性，你自己觉得它体现在哪里？
就实用性方面来说，这个小车是比较有限的。当然，使用者可以通过升级其中的算法来提高精度，甚至可以使用到真实的载人平衡车中去。

2、作品亮点
您这个作品在设计、实现细节或思路上，用上了哪些新技术或者创新之处？
特别好的性能、参数指标也是一个亮点。
亮点概括为两个：
1 PCB 面积非常小（2.5cm_5.0cm）_
2 器件可以拆卸，方便开发调试和学习
_同网上一般网友制作的平衡小车不一样，这个平衡小车最大的特点就是它的整体很小，PCB面积只有2.5cm_5.0cm，这个可能还没有网友制作的平衡小车的一个电机驱动板大，但是却已经实现了相同的功能。我在器件选型时尽可能用了小的元件，这样使得PCB面积大大减少。

3、系统构架图
 

4、原理图
附上原理图的图片或者源文件（我们官方建议大家尽量用源文件上传）
如果是图片，请确保图片是清晰可辨的。
此外，还请用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。





5**、材料清单（BOM列表)**
RTU_BBear  Revised: Saturday, October 22, 2016
Revision: v1.0
Bill Of Materials        October 27,2016      20:19:27  Page1
Item    Quantity    Reference   Part
______________________________________________
1   5   C1,C2,C3,C4,C8  0.1UF
2   1   C5  1UF
3   2   C6,C7   22PF
4   1   C9  10UF
5   2   LED2,C10    POWER
6   1   K1  KEY-4
7   1   LED1    HEARTLED
8   1   L1  LM1117
9   3   R1,R2,R3    10K
10  2   R4,R5   1K
11  1   S1  MPU6050
12  1   U1  STM32F103C8T6
13  1   U2  BOOT0
14  1   U3  CON4
15  1   U4  switch
16  1   U5  BOOT1
17  1   U6  SWD
18  3   U7,U8,U11   CON2
19  1   U9  MOTOR-A
20  2   U10,U13 MOTOR0805
21  1   U12 MOTOR-B
22  1   X1  XTAL

关键芯片：
1 STM32F103C8T6
http://www.szlcsc.com/product/details_9243.html
2 MPU6050传感器
http://www.szlcsc.com/product/details_24852.html



6、PCB实物图
PCB 3D****图

PCB 实物图



7、软件部分的描述
软件流程：
软件部分分为两个大部分：
1数据部分
数据部分围绕MPU6050传感器展开。分为数据获取，滤波，数据处理
1.1数据获取
STM32通过I2C和MPU6050进行通讯，其中涉及到基础的I2C通信协议实现，在I2C基础上，涉及到MPU6050各种参数的设置，比如加速度的范围等。不同的设置获取到的数据会不一样并且精度也不一样。
1.2滤波
在获取到原始数据后经过简单转化变为角度，但是这个数据是不准确的，因此需要滤波处理，由于小车比较简单，滤波就用的是互补滤波。这样就能获取比较精确的数据的了。
1.3数据处理
在滤波前需要对获取的原始数据进行处理，这个需要一点点物理知识，起始就是加速度与力的方向是一致的这个原理，还有一个就是角速度的积分操作，这个需要使用定时器来完成。
2控制部分
控制部分主要分为PID算法，电机驱动
2.1PID算法
PID算法就是比例，积分，微分这三个变量相互作用最后输出到控制器上去。在这里我们只需要P就够了。
2.2电机驱动
电机驱动主要设计的知识就是PWM波的控制，STM32有相关的库操作，只需要按要求设置好就OK了。然后将PID算法产生的结果作为参数输入到这里就可以实现控制了。
如果您的作品涉及到软件或者固件，欢迎也介绍介绍。比如列出软件流程图、精彩
或关键部分的例程、源码或者全部源码（如果是您想开源的话）。

8、作品演示
录了个小视频
让大家见笑了~~~

9、总结
这次制作，体会用四个字概括-知易行难。原来看别人做的平衡小车，感觉并没有什么。但是自己做起来才发现不是那么简单，自己做过才有资格评价别人。少说话，多做事。
最后将我自己的模块化平衡小车的资料全部分享给大家，下面是git地址：
https://github.com/bigbearishappy/BBear_balance_car.git
后期我还会进行维护，以求达到更好的效果。

更多项目详情见链接：http://club.szlcsc.com/article/details_741_1.html

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