查看“机器人平衡车”的源代码

{{Language|Microduino-Joypad Self-balance Robot Kit}}
{| style="width: 800px;"
|-
|
==概述==
*项目名称：Microduino平衡车
*目的：通过Microduino Joypad来控制平衡车（两个轮子）
*难度：高级
*耗时：6小时
*制作者：Microduino Studio-PKJ

==简介==
*原理
利用陀螺仪和加速度传感器（[[Microduino-10DOF/zh]]）来检测车体姿态的变化，并利用步进电机控制核心（[[Microduino-Stepper/zh]]），精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。
*结构
该平衡车结构简单，主要靠自行设计的3D打印机支架把整个结构拼装起来。同时使用步进电机来做调整，加上平衡系统， 
*优点
集成度非常高，接线少而简单，所用模块即插即用。功能强大，目前使用nRF24无线通信，玩家可根据自身喜好更改通讯方案。

==平衡车机架搭建与调试==
===所需设备===
*所需Microduino模块
{|class="wikitable"
|-
|模块||数量||功能
|-
|[[Microduino-Core+/zh ]]||1||核心板
|-
|[[Microduino-USBTTL/zh]]||1||下载程序
|-
|[[Microduino-10DOF/zh]]||1||姿态稳定
|-
|[[Microduino-nRF24/zh]] ||1||无线通讯
|-
|[[Microduino-Stepper/zh]] ||2||驱动步进电机
|-
|[[Microduino-Robot/zh]] ||1||驱动电机
|}
*其他设备
{|class="wikitable"
|-
|模块||数量||功能
|-
| 步进电机|| 2||使轮子旋转
|-
|轮子 ||2 ||滚动
|-
|18650电池盒 || 1||装载电池
|-
| 18650电池||2 ||提供电源
|-
| 3D打印支架||1 ||固定支撑
|-
|尼龙螺丝 ||12 ||固定
|}
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_all.jpg||600px|center|thumb]]

===小车搭建===
*步骤一：通过GoogleSketchUp构建模型，使用3D打印机将模型打印出来。
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_3D.jpg||600px|center|thumb]]
*步骤二：分别将四个单通和双通的尼龙柱安装在3D支架的固定孔上，用来固定[[Microduino-Robot/zh]]板子。
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_1.jpg||600px|center|thumb]]
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_2.jpg||600px|center|thumb]]
*步骤三:将使用到的模块[[Microduino-Core+/zh]]、[[Microduino-10DOF/zh]]、[[Microduino-nRF24/zh]]叠加在[[Microduino-Robot/zh]]板子上。
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_3.jpg||600px|center|thumb]]
*步骤四:将装好的板子通过尼龙柱固定在支架上。
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_4.jpg||600px|center|thumb]]
*步骤五：将步进电机驱动[[Microduino-Stepper/zh]]安装在[[Microduino-Robot/zh]]板子上
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_5.jpg||600px|center|thumb]]
*步骤六：可以在步进电机底部贴上双面胶，为了更加牢固。
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_6.jpg||600px|center|thumb]]
*步骤七：将两个步进电机安装在一起。
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_7.jpg||600px|center|thumb]]
*步骤八：将电池（供电）从支架里面穿过去，电池线可从凹槽穿过去，并用尼龙柱从侧面固定支架。
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_8.jpg||600px|center|thumb]]
*步骤九：电池电源接口接到[[Microduino-Robot/zh]]板子的电源接口上，注意正负极别接反了，你可以通过[[Microduino-Robot/zh]]上的开关打开电源，测试供电是否正常。
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_9.jpg||600px|center|thumb]]
*步骤十：将步进电机接线接到[[Microduino-Stepper/zh]]上。以M.B驱动接口为前，左电机接M.B接口上的[[Microduino-Stepper/zh]]，右电机接M.A接口。
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_10.jpg||600px|center|thumb]]
*步骤十一：将固定轮子的金属柱固定在步进电机上。
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_11.jpg||600px|center|thumb]]
*步骤十二：将轮子固定在金属柱上。
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_12.jpg||600px|center|thumb]]
整体结构搭建完毕。
===软件调试===
**下载库文件：https://github.com/wasdpkj/libraries

你需要用到_03_Microduino_nRF_RF24、_03_Microduino_nRF_RF24Network，建议直接替换Arduino IDE的库文件。

**下载测试程序：
https://github.com/Microduino/Microduino_Tutorials/tree/master/Microduino_Joypad/Joypad_Balance_Reception

*调试：
**准备
***所需要准备的硬件有：Microduino USBTTL、搭建好的平衡车。
***准备的软件有：支持的库文件、Arduino IDE；
***解压下载库文件和测试程序，将解压后的库文件拷贝到Arduino IDE 的libraries文件夹中；
***打开程序，编译通过后，板卡选择Microduino Core+(Atmega644P@16M,5V)，叠加[[Microduino-USBTTL/zh]]直接下载即可；
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_ok1.jpg||600px|center|thumb]]
***下载完毕后可取下[[Microduino-USBTTL/zh]]模块,打开电源开关，大概4S左右，你感觉的了力气就可以松开手，观察小车是否可以站立起来。
***你可以试着用手去干扰小车，可以感觉到反作用力的存在，似有生命。
[[File:Microduino_Joypad_Balanced car_ok2.jpg||600px|center|thumb]]

==遥控器（Microduino-Joypad）搭建==
遥控器我们采用Microduino-Joypad来实现，当然，你还需要其他模块才能把遥控器搭建起来。
===所需设备===
**所需Microduino模块
{|class="wikitable"
|-
|模块||数量||功能
|-
|[[Microduino-Joypad/zh]] ||1||遥控器
|-
|[[Microduino-Core/zh ]]||1||核心板
|-
|[[Microduino-USBTTL/zh]]||1||下载程序
|-
|[[Microduino-nRF24/zh]] ||1||无线通讯
|}
**其他设备
{|class="wikitable"
|-
|模块||数量||功能
|-
| USB数据线|| 1||数据传输
|-
| 电池盒 || 1||装载电池
|-
| 7号干电池||3 ||提供电源
|}

===硬件搭建===

*所需Microduino模块
{|class="wikitable"
|-
|模块||数量||功能
|-
|[[Microduino-Joypad/zh]] ||1||遥控器
|-
|[[Microduino-Core/zh ]]||1||核心板
|-
|[[Microduino-USBTTL/zh]]||1||下载程序
|-
|[[Microduino-nRF24/zh]] ||1||无线通讯
|}
*其他设备
{|class="wikitable"
|-
|模块||数量||功能
|-
| USB数据线|| 1||数据传输
|-
| 电池盒 || 1||装载电池
|-
| 7号干电池||3 ||提供电源
|}
Microduino-Joypad搭建参考'''[[Microduino-Joypad Getting start]]'''。
同时你还需要将[[Microduino-nRF24/zh]]叠在Microduino-Joypad的底座上。
[[File:Microduino_Joypad_nRF24.jpg||600px|center|thumb]]

===软件调试===
*准备
**下载库文件：https://github.com/wasdpkj/libraries

你需要用到以下库：_01_Microduino_GFX、_01_Microduino_TFT_ST7735 、_08_Microduino_Shield_Joypad；建议直接替换Arduino IDE的库文件。

**下载遥控控制程序：https://github.com/Microduino/Microduino_Tutorials/tree/master/Microduino_Joypad/Joypad_Balance_Reception

**打开程序，编译成功通过后选择好板卡下载。下载完毕后进行整体配置。

*测试

*采用电池供电，拔出USB数据线，打开遥控器电源开关，按下复位按键（左边USB接口右边那个）进入系统，请在4S内按下【key1】按键（从左边数开始第一个），进入遥控器校准和控制选择模式。
[[File:Microduino_Joypad_config1.jpg||600px|center|thumb]]

*选择控制模式
**我们可以通过【key3】按键来选择是控制四轴飞行器（Quad.）还是机器人（Robot），同时Robot模式可控制平衡车和BOXZ mini，黑色表示选中。因此我们需要选择到Robot模式。
[[File:Microduino_Joypad_config2.jpg||600px|center|thumb]]

**我们可以通过【key4】按键来选择是否是体感控制模式，当然选择体感模式，你必须叠加[[Microduino-10DOF/zh]]模块，选择“MPU ON”。如果是摇杆模式，选择“MPU OFF”。
[[File:Microduino_Joypad_config3.jpg||600px|center|thumb]]

*摇杆校准
**360度最大幅度旋转两个摇杆，看TFT屏上数据没变化即可按下【key2】按键，进入玩耍。
[[File:Microduino_Joypad_ config4.jpg||600px|center|thumb]]

*将左上边控制开关打开（拨到上面），才能进行控制，你可以摇动摇杆，观察屏幕的变化。
[[File:Microduino_Joypad_ config5.jpg||600px|center|thumb]]
*右边开关是幅度调节模式，开关拨到上面可以最大幅度控制平衡车，否则只能小幅度控制了，选择小幅度控制平衡车，摇杆拨到最大位置，平衡车速度也只能小范围变化，这样有助于稳定控制。
[[File:Microduino_Joypad_ config6.jpg||600px|center|thumb]]

==注意问题==
*电池正负极别接错了，否则会烧坏电路。	
*请先对遥控器进行校准，否者容易导致控制出错。
*步进电机接线与[[Microduino-Stepper/zh]]接线要注意顺序，不行换换再试试。
|}