TT马达平衡小车制作

TT马达平衡小车制作

假期无聊本来买个淘宝的寻迹小车套件，做了个寻迹小车和遥控功能。后来看到了平衡小车就想搞一个。
去搜了方案基本都是平衡小车之家的编码器电机和车模，一搜好几百，学生党不太买得起。
还有一种就是TT马达加了个编码器，也能实现一样的功能，但是发现带编码器的TT马达一个就二十多还是三十多，想想还是算了。
最后还是决定用只用TT马达试试看。

使用模块

1.电机驱动
电机驱动使用 TB6612FNG，使用说明太简单就没什么说的，使用两个轮子这模块体积小一点，PCB也好做。
2.平衡角测量
MPU6050模块，网上例程挺多的，找了好久最后找到个大神写的，兼容性还不错。不过其实所有的例程也都差不多，各种算法什么的也不用纠结，卡尔曼啊、一阶滤波什么，也不太在乎，能出结果就行。
3.显示部分
其实做完之后显示部分作用不太大的，但是调试的时候方便，还是加上了IIC通信的OLED，只要还是显示个角度，方便调试和观察。
4.遥控部分
决定还是加上遥控的功能，毕竟只会平衡也很无聊，做寻迹车的时候买了HC的蓝牙，还是决定用上。
5.超声波部分
超声波也是寻迹车上的，暂时没想用，但是还是预留了接口，PCB也加上了，想用的时候改改代码还能用。
6.电源
电源就没什么好说的，两节18650，7.2V再来个降压模块就有5V电了，所有的模块都可以接受5v电，包括电机驱动的输入，5V也能带动电机，而且速度也可以。
7.电机
电机就是平常的TT马达，带减速的那种，小黄色外壳的那种。这里没使用编码器和测速的（因为穷）。

所有的模块就使用了这些，刚开始用洞洞板插上去意思意思调试了，最后功能实现了才做的PCB，回来直接把PCB当底板，热熔胶把轮子沾到两边就行了。

PCB

1. 自己画的PCB,全部做成了插件的样子，学生党，模块买起来还是挺贵的，可以循环利用吧。
2. 左边四个角是降压模块的，最下面的洞是插个开关，直接买寻迹小车的套件，有轮子还有个开关，价格还比直接买俩轮子价格差不多，还是这个划算一点。
3. 单片机中间的俩洞，是用来固定电池，单片机插上去下面是空的，电池放在背面，整个东西吧电池固定在下面，扎线啊啥的，可以省一层底板，就算没有使用，单片机盖着也看不出来。
4. 右边就是电机驱动和MPU6050了，检测平衡的还是尽量往中间放了一点，上面的是蓝牙的插口。
5. 中间最上面的是给超声波预留的接口，代码里初始化和检测距离的也都写了，只是没有调用，也没想好检测距离准备干嘛。
6. 板子两边给电机留了个缺口，放电机。

软件

芯片用的STM32F103C8T6，够用了。

主要资源分配吧。

1 串口

串口其实也用不到太多，就用了串口1，用来连蓝牙了，初始化完之后，就是中断服务函数了，就是用来调节遥控移动的。

2 定时器

定时器使用的挺多的，用的乱的话可能引脚冲突都不够用，还是要好好规划一下。
通用定时器设置还是比较方便的，就用了通用定时器，定时器234.

定时器二 用来定时中断，小车的控制函数都在定时器二的中断处理里边。

定时器三用来输出PWM波，给电机速度信号了，电机一共需要两路，两个通道就够了。

定时器四预留给了超声波模块，用来测距的，但是只是使用定时器通道引脚也就无所谓了，随便找空闲的引脚就行了。（我试了，有几个有特殊功能的引脚貌似不行，也可能是我不会设置）

3 IIC

手头上买的OLED和MPU6050都是IIC通信的，IIC通信的引脚其实现在也没搞特别明白，基本就是按照例程设置的，也没影响其他功能。

MPU6050就没什么好说的，会得到数据就行。

OLED其实除了显示个角度，剩下的就只有好看了，当然也可以加上蓝牙的遥控状态之类的，做了预留，可以加。

代码编程

1. 主函数里就都是外设初始化。最后一个while（1），里面一直执行OLED的显示。速率不太高，减少浪费吧，主要资源给定时器，其他的也没啥。
2. PWM初始化就很普通。
3. OLED初始化，和字库设置好。
4. MPU6050初始化，能调用测量结果就好。
5. 重点在于中断函数，也就是平衡控制，是通过定时器每隔5ms中断一次，中断处理函数里，检测偏差和偏差变化率，分别使用直立环、速度环和转向环控制，得到PWM信号赋给电机。蓝牙通过修改角度差，或者左右电机的正负来控制小车直行或者转向功能。
6. 代码有点长，PCB组装完成之后，有时间再来看吧。

实物图

背面准备加电池的，还没加。

运行结果

还没加电池，平衡效果视频链接https://b23.tv/ELZCO9，先到这，后续再调吧。
电池买回来了，发现小车左右遥控的时候一直抖，调试了好久，最后发现，左右电机接反了。。。效果OK。视频效果链接如下。https://v.youku.com/v_show/id_XNDY3MjMxODEyNA==.html

b站视频评论区有开源资料。