毕设设计 | 基于STM32来DIY迷你平衡车

Posted 2022-04-22 HQYJ_

本期我做的是平衡车，平衡车大家应该很熟悉不过了，很多相关专业的学生或者工程师一般都应该有所了解，或者自己也动手做过，但是我想把我做的过程分享出来，我想把我的心得和体会也分享给大家，希望对大家有所帮助，以下如果有讲的不对的地方还望大家提出来，我也随着一起进步。

为了节省大家时间，我主要讲一下我接下来要给大家讲的，以及可能对大家有帮助的地方；

1.平衡车的硬件搭建。

2.平衡车的程序编写。

3.平衡车的PID调节。（主要讲一下，我想把我的pid调节心得给大家，绝对好用）

4.机械外壳制作。（主要是如何将自己制作的pcb结合建模软件制作外壳）

5.拓展功能。（应该是没有时间做了，但是我会给大家流出来程序接口，供大家拓展）

6.我下面主要解释一下，上面我说的这几点；

我想在接下来的过程当中主要给大家讲一讲如何处理mpu6050的数据，如果大家在实际当中可能遇到过mpu6050的应该了解，有一种现成的处理方式叫做DMP，我们不采用这种，采用四元数解算出欧拉角的方式。

我会告诉大家过程中应该注意的事项，以及滤波算法选择等等应该注意的事项，其中我会结合matlab给大家更直观的分析数据，证明我们的滤波算法选择的可行性，不是空谈。

最主要想给大家讲讲PID的调节，PID一直都是我们比较头疼的问题，我想把我遇到以及自己的经验告诉给大家，希望在以后的diy过程中会有所用途。

（其中这个过程当中很多是我自己的理解，如果有不对的地方，也希望大家给提出来。）

最后我会跟大家简单说一下，如何将自己制作的pcb导入到3d建模软件中，制作自己的产品的外壳。

我会把我制作过程中的代码分成两种一种是非操作系统的（先写的），一种freeRTOS操作系统的供大家参考（后改的），还有其他所有制作过程中所需要的软件等；

7.最后祝大家都能学到知识，都成为大佬。

好啦，第一期就唠嗑到这里啦，接下来，我将陆续分享“基于STM32来DIY一款炫酷的mini平衡车”项目的各个步骤的内容，如果对这个项目感兴趣，想深入了解和沟通，可以点击“阅读原文”了解详情哦。

项目设计
步骤一：初步设计方案

本期我们主要是简单陈述一下平衡车的总体概况，包括我们需要什么软件，平衡车的总体框架是什么，这为我们下一步电路绘制和程序编写起到铺垫作用，因为我们设计了什么样的电路，也就意味着以后的功能的局限性。


图3：编码器接线方法
硬件方面

首先先说一下我为什么选择stm32f103tu这块芯片，最主要原因它是f10x系列最小的stm32芯片，而且最主要原因它是QFN封装的，在我们非机器焊接的时候遇到最难的也就是QFN封装，stm32的球体封装一般厂商难以做出来，工艺太高，做出来也是高层板和高价格，对于我们来说那就是给我们自己找麻烦。所以这样可以锻炼我们焊接的基本功，在我们日常的DIY过程中，难免会遇到硬件软件一起抓，芯片选型等等一系列的工作，所以不要让焊接功底成为我们的拦路虎。

软件方面

视频中只是给大家介绍了一下我在制作过程中所用到的软件，不限于别的软件。接下来的视频中大家可以留意一下J-scope的使用，真的很好用，如果不喜欢的同学亦可以使用自带的蓝牙模块使用透传，电脑端使用串口调试助手来实现。

安装方面

所有的视频我并不讲软件的安装方式，伸手党很可耻，我们动动小手都能搞定。

PS:在过程中可能会遇到很多同学没听明白或者不清楚，都可以留言，在一段时间内我都回答大家的问题，如果我没有及时回复大家，大家可以度娘搜索关键词，一般都可以搞定。最后我想说的是，在录制视频的时候一直很紧张，录了很多遍都一样，所以大家请谅解。

如果有不明白的可以给我留言，我会及时回复的。
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