雙輪自平衡運(yùn)動(dòng)小車(紅外遙控)

本系統(tǒng)使用ST公司的STM32F103RET6為主控芯片，使用MPU6050作為姿態(tài)傳感器，采用L298P驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并可通過紅外遙控器控制小車的運(yùn)動(dòng)。

1.MPU6050模塊

系統(tǒng)以姿態(tài)傳感器MPU6050模塊(三軸陀螺儀+三軸加速度)來監(jiān)測(cè)車身所處的俯仰狀態(tài)和狀態(tài)變化率，通過高速中央處理器驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生前進(jìn)或后退的加速度來達(dá)到車體前后平衡的效果。通過使用MPU6050內(nèi)部的DMP庫實(shí)現(xiàn)姿態(tài)識(shí)別，可以減輕中央處理器的工作負(fù)擔(dān)，且避免了繁瑣的濾波和數(shù)據(jù)融合。

2.電機(jī)控制

系統(tǒng)的電機(jī)控制使用的是電機(jī)控制專用芯片L298P，L298P內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，即內(nèi)含二個(gè)H橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)，可驅(qū)動(dòng)46V、2A以下的電機(jī)。L298P可驅(qū)動(dòng)2個(gè)電機(jī)，OUTl、OUT2和OUT3、0UT4之間分別接2個(gè)電動(dòng)機(jī)。7、9、13、15腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，ENA、ENB接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。這些特性使得L298P很適合用作小型直流電機(jī)控制芯片。

小車運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)可以分解成以下三個(gè)基本任務(wù)：

（1）控制車模直立：通過控制兩個(gè)電機(jī)正反向運(yùn)動(dòng)保持車模直立狀態(tài)；

（2）控制車模速度：通過控制兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速速度實(shí)現(xiàn)車模行進(jìn)控制；

（3）控制車模轉(zhuǎn)向：通過控制兩個(gè)電機(jī)之間的轉(zhuǎn)動(dòng)差速實(shí)現(xiàn)車模轉(zhuǎn)向控制。

3.紅外遙控

小車使用紅外接頭1838，通過使用遙控器控制小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。