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STM32双轮自平衡智能竞速小车全套设计资料 AHRS运动控制源代码

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ID:114903 发表于 2018-11-16 19:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
STM32 两轮车 双轮自平衡车 蓝牙遥控 智能竞速小车全套资料
这是我 之前做的平衡小车,要做到平衡控制主要还是得理解它的运动状态。

底盘钣金3D图及加工说明:
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

00 - 原理图及PCB
01 - 运动控制MCU源代码(STM32F103RCT6)
02 - 姿态解算MCU源代码(STM32F103C8T6)
03 - 安卓蓝牙遥控器APK及源码
04 - 整体BOM表格
05 - PCB BOM表格
06 - 上层和中层亚克力3D图及CAD图

0.png

Altium Designer画的原理图和PCB图如下:(51hei附件中可下载工程文件)
0.png 0.png

单片机源程序如下:
  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. 修改备忘:
  12. 1/去掉气压传感器数据接口
  13. 2/保持帧格式
  14. 3/数据输出频率调整为20hz
  15. 4/调整机头方向
  16. 5/保留陀螺仪标零偏
  17. 6/去掉UART1数据输出
  18. 7/只输出姿态数据结算帧
  19. 8/在数据融合时去掉磁力计的影响
  20. 9/上电数据即可用,不用等待
  21. ----------------------------------------------------------------*/

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

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

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

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

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

  99.         }//主循环 while(1) 结束

  100. }  //main        

  101. //------------------End of File----------------------------
复制代码

所有资料51hei提供下载:
STM32 两轮车 双轮自平衡车 蓝牙遥控 智能竞速小车全套资料.rar (15.28 MB, 下载次数: 90)

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ID:693716 发表于 2020-3-5 23:39 来自手机 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享,最近很痴迷这个平衡车相关资料
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