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[GD32F350作品提交] GD32F350蓝牙直立平衡车DIY

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纯净的硅(初级)

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发表于 2018-10-11 13:47:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 大秦正声 于 2018-10-13 14:59 编辑

一. 系统介绍
            我的参赛作品使用了兆易创新官方GD32F350评估板,直立平衡车使用倒立摆控制模型,连续采样传感器获得小车运动姿态,通过pwm以及蓝牙通信控制小车运动方向。涵盖了MCU软硬件,机械,电机驱动,mems传感器采样,自动控制,蓝牙通信,安卓手机APP编程等
领域,有比较高的技术含量以及应用推广。

此帖出自GD32 MCU论坛
大秦正声蓝牙电子
提供蓝牙、zigbee芯片批量生产烧录服务:1带3脱机烧录工具,支持cc2540/cc2541,cc2530/2531,也支持nrf51822


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纯净的硅(初级)

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 楼主| 发表于 2018-10-11 13:49:26 | 显示全部楼层
蓝牙直立平衡车照片。
20181010_101613.jpg
大秦正声蓝牙电子
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发表于 2018-10-11 13:53:53 | 显示全部楼层
理论上可以做成独轮的
大秦可以挑战一下
或者做成自行车那种两轮
丰田还是本田,已做出这种摩托车

点评

目前水平和条件还达不到啊!  详情 回复 发表于 2018-10-11 16:20
专注智能产品的研究与开发,专注于电子电路的生产与制造……QQ:2912615383,电子爱好者群: 422240210


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纯净的硅(初级)

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 楼主| 发表于 2018-10-11 16:17:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 大秦正声 于 2018-10-13 08:38 编辑

二. 系统框图
bt_car.PNG
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 楼主| 发表于 2018-10-11 16:20:50 | 显示全部楼层
懒猫爱飞 发表于 2018-10-11 13:53
理论上可以做成独轮的
大秦可以挑战一下
或者做成自行车那种两轮
丰田还是本田,已做出这种摩托车

目前水平和条件还达不到啊!
大秦正声蓝牙电子
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 楼主| 发表于 2018-10-12 12:51:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 大秦正声 于 2018-10-12 12:57 编辑

三. 系统模块功能说明
             蓝牙直立平衡车可以分为七个部分,分别是GD320F350官方板,mpu6050 mems传感器模块,cc2541f256蓝牙通信模块,TB6612FNG电机驱动模块,电源管理模块,减速电机和支架,以及安卓手机蓝牙app。


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 楼主| 发表于 2018-10-12 13:10:00 | 显示全部楼层
1.GD32f350官方评估板
    这个板子是整个系统的核心!工作频率可以达到108M Hz,硬件资源丰富,通过i2c模拟接口获得传感器数据,然后通过算法获得小车姿态,依靠硬件pwm驱动电机运动,通过串口接收手机蓝牙遥控指令,改变平衡车运动方向。
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纯净的硅(初级)

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 楼主| 发表于 2018-10-12 13:11:51 | 显示全部楼层
官方评估板照片
20180926_113520.jpg
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一粒金砂(初级)

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发表于 2018-10-12 13:23:54 | 显示全部楼层
GD32的STM32类似啊


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 楼主| 发表于 2018-10-12 13:42:11 | 显示全部楼层
2. mpu6050模块
         mpu6050是六轴陀螺仪,加速度mems传感器,内部带硬件DMP功能,通过四元数获得欧拉角,直立平衡车只需要倾斜角和一组角速度两个参数就可以比较好的控制运动姿态。
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 楼主| 发表于 2018-10-12 13:47:49 | 显示全部楼层
传感器模块照片
20181012_134620.jpg
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 楼主| 发表于 2018-10-12 14:18:27 | 显示全部楼层
3. cc2541f256蓝牙模块
          cc2541f256是德州仪器的一款蓝牙芯片,支持蓝牙BLE4.0,接收安卓手机的蓝牙通信指令,然后通过串口发送给GD32F350板子。
20181003_113828.jpg
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 楼主| 发表于 2018-10-12 19:46:37 | 显示全部楼层
4. 电机驱动模块
             芯片使用TB6612FNG,两路pwm输入,可驱动两个电机,另外使用两个io口控制电机正转或者反转,也就是前进或者后退,小车的左右转原理是依赖两个pwm之间的差值实现的。
20180926_113859.jpg
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 楼主| 发表于 2018-10-13 07:31:18 | 显示全部楼层
5.电源管理模块
            直立车使用四节镍氢电池供电,因此需要通过一片低压差LDO芯片给GD32F350和传感器,蓝牙模块供电,另外对电机驱动模块的电源需要DC-DC升压模块来供电,平衡车才能平衡站立。
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 楼主| 发表于 2018-10-13 10:12:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 大秦正声 于 2018-10-14 08:34 编辑

重复了
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 楼主| 发表于 2018-10-13 10:36:01 | 显示全部楼层
6.电机和车架
           电机采样最常见直流减速电机,价格很便宜,就是输出力矩小
一些,实际效果还可以,车架采用塑料盒子,比较容易加工。
20180927_110055.jpg
20180926_113634.jpg
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 楼主| 发表于 2018-10-13 12:29:22 | 显示全部楼层
7. 安卓手机蓝牙app
             手机蓝牙app采用android studio 2.1编程软件,可以实现扫描蓝牙设备,连接蓝牙设备,发送数据指令等。
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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-10-13 13:33:23 | 显示全部楼层
4,楼主厉害,支持楼主

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谢谢支持  详情 回复 发表于 4 天前
谢谢支持  详情 回复 发表于 4 天前


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 楼主| 发表于 2018-10-13 19:15:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 大秦正声 于 2018-10-14 08:52 编辑

四. 代码和算法
             下边的第一个照片有整个系统核心控制算法说明 ,基本的控制算法使用比例微分控制算法。
auto.PNG
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纯净的硅(初级)

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 楼主| 发表于 7 天前 | 显示全部楼层
官方的代码例程都是使用keil mdk,没有iar ,我的是使用iar软件,基本采用
寄存器操作模式。包括定时器,pwm,user,模拟i2c,io口等。
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