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STM32两轮平衡小车(硬件+源码+蓝牙遥控器APK及源码、CAD生产图纸等)设计资料分享

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电赛作品、stm32单片机主控的两轮平衡小车全套设计资料分享给大家

Altium Designer画的两轮平衡小车电路原理图和PCB图如下:(51hei附件中可下载工程文件)


00 - 两轮自平衡小车主控板(TWABV v1.1.0)_BOM_20140918.xls


CAD图及3D加工图:

底盘钣金3D图及加工要求
厚度 3mm
铝板
表面喷砂氧化本色处理
折弯后要保证和3D模型相同

上层和中层亚克力3D图及CAD图


安卓蓝牙遥控器APK及源码
BtSpp安卓蓝牙控制APP+源码



运动控制MCU源代码(STM32F103RCT6)+姿态解算MCU源代码(STM32F103C8T6)
  1. /* main.c file
  2. 编译环境:MDK-Lite  Version: 4.23
  3. 测试: 本程序已在第七实验室的mini IMU上完成测试
  4. 功能:
  5. 1.初始化各个传感器,
  6. 2.运行姿态解算和高度测量
  7. 3.将解算的姿态和各个传感器的输出上传到 MiniIMU AHRS 测试软件
  8. 4.响应 PC发送的命令
  9. ------------------------------------*/

  10. /*----------------------------------------------------------------
  11. 1/去掉气压传感器数据接口
  12. 2/保持帧格式
  13. 3/数据输出频率调整为20hz
  14. 4/调整机头方向
  15. 5/保留陀螺仪标零偏
  16. 6/去掉UART1数据输出
  17. 7/只输出姿态数据结算帧
  18. 8/在数据融合时去掉磁力计的影响
  19. 9/上电数据即可用,不用等待
  20. ----------------------------------------------------------------*/

  21. #include "common.h"  //包含所有的驱动 头文件

  22. //上传数据的状态机
  23. #define REIMU  0x01 //上传解算的姿态数据
  24. #define REMOV  0x02        //上传传感器的输出
  25. #define REHMC  0x03        //上传磁力计的标定值

  26. #define Upload_Speed  100   //数据上传速度  单位 Hz
  27. #define upload_time (1000000/Upload_Speed)  //计算上传的时间。单位为us

  28. int16_t ax, ay, az;        
  29. int16_t gx, gy, gz;
  30. int16_t hx, hy, hz;
  31. int32_t Temperature = 0, Pressure = 0, Altitude = 0;
  32. uint32_t system_micrsecond;
  33. int16_t hmcvalue[3];
  34. u8 state= REIMU;  //发送特定帧 的状态机
  35. /**************************实现函数********************************************
  36. *函数原型:                int main(void)
  37. *功  能:                主程序
  38. *******************************************************************************/
  39. int main(void)
  40. {
  41.         int16_t Math_hz=0;
  42.         unsigned char PC_comm; //PC 命令关键字节         
  43.         float ypr[3]; // yaw pitch roll
  44.         /* 配置系统时钟为72M 使用外部8M晶体+PLL*/      
  45.     //SystemInit();
  46.         delay_init(72);                //延时初始化
  47.     Initial_LED_GPIO();        //初始化STM32-SDK板子上的LED接口
  48.         Initial_PWMLED();
  49.         Initial_UART2(115200L);
  50.         load_config();  //从flash中读取配置信息 -->eeprom.c
  51.         IIC_Init();         //初始化I2C接口
  52.         delay_ms(300);        //等待器件上电
  53.         //UART1_Put_String("Initialize...\r\n");
  54.         IMU_init(); //初始化IMU和传感器
  55.         system_micrsecond=micros();
  56.         while(1){        //主循环
  57.                
  58.         //delay_ms(1); //延时,不要算那么快。
  59.         IMU_getYawPitchRoll(ypr); //姿态更新
  60.         Math_hz++; //解算次数 ++

  61. //-------------上位机------------------------------
  62.         //是否到了更新 上位机的时间了?
  63.         if((micros()-system_micrsecond)>upload_time){
  64.         switch(state){
  65.         case REIMU:
  66.         UART2_ReportIMU((int16_t)(ypr[0]*10.0),(int16_t)(ypr[1]*10.0),
  67.         (int16_t)(ypr[2]*10.0),Altitude/10,Temperature,Pressure/10,Math_hz*Upload_Speed);
  68.         Math_hz=0;
  69. //        state = REMOV; //更改状态。
  70.         break;
  71.         case REMOV:
  72.         MPU6050_getlastMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);
  73.         HMC58X3_getlastValues(&hx,&hy,&hz);
  74.         UART2_ReportMotion(ax,ay,az,gx,gy,gz,hx,hy,hz);
  75.         state = REIMU;
  76.         if(HMC5883_calib)state = REHMC; //需要发送当前磁力计标定值
  77.         break;
  78.         default:
  79.         UART2_ReportHMC(HMC5883_maxx,HMC5883_maxy,HMC5883_maxz,
  80.                  HMC5883_minx,HMC5883_miny,HMC5883_minz,0);//发送标定值
  81.         state = REIMU;
  82.         break;
  83.         }//switch(state)                          
  84.         system_micrsecond=micros();         //取系统时间 单位 us
  85.         LED_Change();        //LED1改变亮度
  86.         }
  87. //--------------------------------------------------
  88.         //处理PC发送来的命令
  89.         if((PC_comm=UART2_CommandRoute())!=0xff)
  90.         {
  91.         switch(PC_comm){ //检查命令标识
  92.         case Gyro_init:                        MPU6050_InitGyro_Offset(); break; //读取陀螺仪零偏
  93.         case High_init:                                 break;                //气压高度 清零
  94.         case HMC_calib_begin:        HMC5883L_Start_Calib();        break; //开始磁力计标定
  95.         case HMC_calib:                HMC5883L_Save_Calib();        break;   //保存磁力计标定
  96.         }
  97.         }// 处理PC 发送的命令

  98.         }//主循环 while(1) 结束

  99. }  //main        

  100. //------------------End of File----------------------------
复制代码
  1. /**---------------------------------------------------------------
  2.         项目:两轮自平衡小车(Two-Wheels Auto-Balancing Vechile)
  3.         版本:v1.0.0
  4.         文件: MotorDriver.c
  5.         功能:电机驱动
  6.         作者:flotox@yeah.net
  7.         日期:2014.9.5
  8.         更新:2014.9.5
  9. ----------------------------------------------------------------*/

  10. #include "stm32f10x.h"
  11. #include "MotorDriver.h"
  12. #include "GlobalVars.h"

  13. #define        MOTOR_L_IN1_LOW                        (GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6))
  14. #define        MOTOR_L_IN1_HIGH                (GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6))
  15. #define        MOTOR_L_IN2_LOW                        (GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7))
  16. #define        MOTOR_L_IN2_HIGH                (GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7))

  17. #define        MOTOR_R_IN1_LOW                        (GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8))
  18. #define        MOTOR_R_IN1_HIGH                (GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8))
  19. #define        MOTOR_R_IN2_LOW                        (GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_13))
  20. #define        MOTOR_R_IN2_HIGH                (GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_13))

  21. /**
  22.         *        @brief                电机驱动左轮配置
  23.         *        @param                none
  24.         *        @retval                none
  25.         */
  26. void        MotorDriver_L_Config(void){
  27.         
  28.         GPIO_InitTypeDef                                        GPIO_InitStructure ;
  29.         TIM_TimeBaseInitTypeDef                TIM_BaseInitStructure;
  30.         TIM_OCInitTypeDef                                        TIM_OCInitStructure;
  31.         
  32.         /*使能GPIOA、GPIOC、AFIO、TIM8外设时钟*/
  33.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_AFIO | RCC_APB2Periph_TIM8, ENABLE);
  34.         
  35.         /*初始化PA.07端口为Out_PP模式*/
  36.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
  37.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  38.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  39.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  40.         
  41.         /*初始化PC.06端口为Out_PP模式*/
  42.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
  43.         GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
  44.         
  45.         /*初始化PC.07端口(TIM8_CH2)为AF_PP模式*/
  46.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
  47.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  48.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  49.         GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
  50.         
  51.         /*定时器基本配置*/
  52.         TIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler = 3-1;                                                                                                        //时钟预分频数3,TIM8的计数时钟频率为24MHz
  53.         TIM_BaseInitStructure.TIM_Period = 1000-1;                                                                                                        //自动重装载寄存器数值,PWM2频率为24MHz/1000=24KHz
  54.         TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0;                                                                                                //采样分频
  55.         TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;                                        //向上计数
  56.         TIM_BaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;                                                                                //重复寄存器
  57.         TIM_TimeBaseInit(TIM8, &TIM_BaseInitStructure);

  58.         TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
  59.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;                                                                                //PWM1输出模式
  60.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;                                //使能该通道输出
  61.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;                                                //输出极性
  62.         TIM_OC2Init(TIM8, &TIM_OCInitStructure);                                                                                                                //按指定参数初始化

  63.         TIM_OC2PreloadConfig(TIM8, TIM_OCPreload_Enable);                                                                                //使能TIM8在CCR2上的预装载寄存器
  64.         TIM_ARRPreloadConfig(TIM8, ENABLE);                                                                                                                                        //使能TIM8在ARR上的预装载寄存器
  65.         
  66.         TIM_Cmd(TIM8, ENABLE);                                                                                                                                                                                        //打开TIM8
  67.         TIM_CtrlPWMOutputs(TIM8, ENABLE);                                                                                                                                                //PWM输出使能
  68. }

  69. /**
  70.         *        @brief                电机驱动右轮配置
  71.         *        @param                none
  72.         *        @retval                none
  73.         */
  74. void        MotorDriver_R_Config(void){

  75.         GPIO_InitTypeDef                                        GPIO_InitStructure ;
  76.         TIM_TimeBaseInitTypeDef                TIM_BaseInitStructure;
  77.         TIM_OCInitTypeDef                                        TIM_OCInitStructure;

  78.         /*使能GPIOA、GPIOB、AFIO、TIM1外设时钟*/
  79.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO | RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);

  80.         /*初始化PA.08端口为Out_PP模式*/
  81.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
  82.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  83.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  84.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

  85.         /*初始化PB.13端口为Out_PP模式*/
  86.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
  87.         GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

  88.         /*初始化PA.09端口(TIM1_CH2)为AF_PP模式*/
  89.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
  90.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  91.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  92.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

  93.         /*定时器基本配置*/
  94.         TIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler = 3-1;                                                                                                        //时钟预分频数3,TIM1的计数时钟频率为24MHz
  95.         TIM_BaseInitStructure.TIM_Period = 1000-1;                                                                                                        //自动重装载寄存器数值,PWM2频率为24MHz/1000=24KHz
  96.         TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0;                                                                                                //采样分频
  97.         TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;                                        //向上计数
  98.         TIM_BaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;                                                                                //重复寄存器
  99.         TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_BaseInitStructure);

  100.         TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
  101.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;                                                                                //PWM1输出模式
  102.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;                                //使能该通道输出
  103.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;                                                //输出极性
  104.         TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);                                                                                                                //按指定参数初始化

  105.         TIM_OC2PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);                                                                                //使能TIM1在CCR2上的预装载寄存器
  106.         TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);                                                                                                                                        //使能TIM1在ARR上的预装载寄存器

  107.         TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);                                                                                                                                                                                        //打开TIM1
  108.         TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);                                                                                                                                                //PWM输出使能
  109. }

  110. /**
  111.         *        @brief                左轮电机正转
  112.         *        @param                none
  113.         *        @retval                none
  114.         */
  115. void        MotorDriver_L_Turn_Forward(void){
  116.         
  117.         MOTOR_L_IN1_LOW;
  118.         MOTOR_L_IN2_HIGH;
  119. }

  120. /**
  121.         *        @brief                左轮电机反转
  122.         *        @param                none
  123.         *        @retval                none
  124.         */
  125. void        MotorDriver_L_Turn_Reverse(void){
  126.         
  127.         MOTOR_L_IN1_HIGH;
  128.         MOTOR_L_IN2_LOW;
  129. }

  130. /**
  131.         *        @brief                右轮电机正转
  132.         *        @param                none
  133.         *        @retval                none
  134.         */
  135. void        MotorDriver_R_Turn_Forward(void){
  136.         
  137.         MOTOR_R_IN1_HIGH;
  138.         MOTOR_R_IN2_LOW;
  139. }

  140. /**
  141.         *        @brief                右轮电机反转
  142.         *        @param                none
  143. ……………………

  144. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
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【电赛作品、全套资料】基于STM32的两轮平衡小车资料(硬件、MCU源码、蓝牙遥控器APK.zip (16.04 MB, 下载次数: 456)

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沙发
ID:415012 发表于 2018-10-25 01:42 | 只看该作者
谢谢分享.
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板凳
ID:414011 发表于 2018-12-13 11:25 | 只看该作者
好人。谢谢风向
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地板
ID:82877 发表于 2018-12-13 14:21 | 只看该作者
好资源,感谢分享
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5#
ID:302850 发表于 2019-1-31 21:04 来自手机 | 只看该作者
感谢分享,你帮了我大忙
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6#
ID:337376 发表于 2019-2-3 23:03 | 只看该作者
太棒了,谢谢分享
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7#
ID:484424 发表于 2019-3-4 19:16 | 只看该作者
太棒啦。谢谢分享
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8#
ID:484435 发表于 2019-3-4 19:29 | 只看该作者
谢谢分享
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9#
ID:365724 发表于 2019-3-5 16:38 | 只看该作者
好资料啊 谢谢分享
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10#
ID:160500 发表于 2019-3-6 10:13 | 只看该作者
正学习6050三轴,,谢谢分享。
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11#
ID:137345 发表于 2019-5-23 19:58 | 只看该作者
学习学习,谢谢分享
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12#
ID:521452 发表于 2019-6-26 14:45 | 只看该作者
谢谢,我打算自己做一个
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13#
ID:330424 发表于 2019-7-3 10:01 | 只看该作者
好资料
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14#
ID:92810 发表于 2019-7-3 11:02 | 只看该作者
谢谢楼主分享了
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15#
ID:282095 发表于 2019-7-3 11:44 | 只看该作者
感谢分享 最近我也想做一个
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16#
ID:551265 发表于 2019-8-6 20:18 | 只看该作者
谢谢楼主分享
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17#
ID:605895 发表于 2019-10-8 20:06 | 只看该作者
刚上大学,想搞一个。嘻嘻
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18#
ID:808384 发表于 2021-1-6 10:35 | 只看该作者
有实物图吗?
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19#
ID:81138 发表于 2021-1-27 16:50 | 只看该作者
用于电滑板如何
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20#
ID:81138 发表于 2021-1-27 17:34 | 只看该作者
不错的设计不知道商用如何
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21#
ID:274459 发表于 2021-4-17 21:55 | 只看该作者
有人做出来了吗
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