“开源平衡车/zh”的版本间的差异

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（撤销Yanglibin@microduino.cc（讨论）的版本20231）
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==概述==
 
==概述==
 
*项目名称：Microduino开源平衡车
 
*项目名称：Microduino开源平衡车
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==材料清单==
 
==材料清单==
  
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===模块清单（Joypad模式）===
 
===模块清单（Joypad模式）===
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===其他材料===
 
===其他材料===
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==程序下载==
 
==程序下载==
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==程序烧写==
 
==程序烧写==
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*将[[Microduino-Core+/zh]]、[[Microduino-USBTTL/zh]]堆叠在一起。
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*将'''[[Microduino-Core+/zh]]'''、'''[[Microduino-USBTTL/zh]]'''堆叠在一起。
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**用数据线连接其中的[[Microduino-USBTTL/zh]]准备上传程序。
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**用数据线连接其中的'''[[Microduino-USBTTL/zh]]'''准备上传程序。
 
**注意：最好不要将所有模块堆叠在一起之后再上传程序
 
**注意：最好不要将所有模块堆叠在一起之后再上传程序
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*打开Arduino IDE for Microduino,环境，（搭建参考：[[AVR核心：Getting started/zh]]）
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*打开Arduino IDE for Microduino,环境，（搭建参考：'''[[AVR核心：Getting started/zh]]'''）
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*点击【工具】栏，确认板卡（Microduino-Core+）处理器（Atmega644pa@16M,5V）选择无误，并选中对应端口号(COMX)
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*点击'''【工具】'''栏，确认'''板卡（Microduino-Core+）处理器（Atmega644pa@16M,5V）'''选择无误，并选中对应'''端口号(COMX)'''
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*点击【文件】->【打开】，浏览到项目程序地址，点击“BalanceCar_Microduino.ino”程序打开
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*点击'''【文件】'''->'''【打开】'''，浏览到项目程序地址，点击'''“BalanceCar_Microduino.ino”'''程序打开
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*几项都无误后，点击"→"按钮下载程序到开发板上
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*几项都无误后，点击'''"→"'''按钮下载程序到开发板上
  
 
==搭建步骤==
 
==搭建步骤==
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*Step1:
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*按图1-1所示将结构-A1和结构-A2对接<br>
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*'''Step1:'''
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*按图1-1所示将'''结构-A1'''和'''结构-A2'''对接
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*按图1-2所示将结构-B1和结构-B2插在结构-A1两边<br>
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*步骤1完成后组成小车骨架<br>
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*Step2:
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*按图1-2所示将'''结构-B1'''和'''结构-B2'''插在'''结构-A1'''两边
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*按图2-1所示将2个步进电机与结构-C1对接，再用铜柱固定好
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|width="50%" valign="top" align="left"|
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**注意：注意图中所示电机接口方向，两个电机接口应该对称安装。<br>
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*步骤2完成后组成电机组件<br>
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*步骤1完成后组成'''小车骨架'''
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*Step3:
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*按图3-1将电机组件卡到小车骨架上，注意电机接口需要对应小车骨架的缺口，请按图中所示方向将电机组件卡入卡槽内<br>
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*电机组件卡到位后，将结构-B1卡入卡槽缺口，卡紧电机组件<br>
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*'''Step2:'''
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*步骤3完成后组成小车底盘<br>
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*按图2-1所示将2个'''步进电机'''与'''结构-C1'''对接，再用'''铜柱'''固定好
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**'''注意：'''注意图中所示电机接口方向，两个电机接口应该对称安装。
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*Step4:
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*按图4-1所示将车轴连接器固定在步进电机轴上
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*然后将车轮用螺丝固定在车轴连接器上<br>
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*步骤4完成后小车如图4-2所示<br>
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*步骤2完成后组成'''电机组件'''
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*Step5:
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*按图5-1所示将2s电池放在小车底盘的槽内
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*然后将结构-C2和结构-C3分别固定在小车底盘的上下两面<br>
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*'''Step3:'''
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*按图5-2所示用结构-A3、结构-C4和结构-C5对小车的结构进行加固<br>
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*按图3-1将'''电机组件'''卡到'''小车骨架'''上，注意电机接口需要对应'''小车骨架'''的缺口，请按图中所示方向将'''电机组件'''卡入卡槽内
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*步骤5完成后小车如图5-3所示<br>
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*Step6:
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*将[[Microduino-Shield Stepper/zh]]用尼龙螺丝、尼龙螺柱和尼龙螺母固定在小车底盘顶部
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*'''电机组件'''卡到位后，将'''结构-B1'''卡入卡槽缺口，卡紧'''电机组件'''
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**注意：请严格按照图中所示方向安装[[Microduino-Shield Stepper/zh]]底板
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*然后将以下模块叠加到[[Microduino-Shield Stepper/zh]]底板上
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**核心模块：[[Microduino-Core+/zh]]
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**姿态模块：[[Microduino-Module Motion/zh]]
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*步骤3完成后组成'''小车底盘'''
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*'''Step4:'''
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*按图4-1所示将'''车轴连接器'''固定在'''步进电机'''轴上
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*然后将'''车轮'''用'''螺丝'''固定在'''车轴连接器'''上
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*步骤4完成后小车如图4-2所示
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*'''Step5:'''
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*按图5-1所示将'''2s电池'''放在'''小车底盘'''的槽内
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*然后将'''结构-C2'''和'''结构-C3'''分别固定在'''小车底盘'''的上下两面
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*按图5-2所示用'''结构-A3'''、'''结构-C4'''和'''结构-C5'''对小车的结构进行加固
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*步骤5完成后小车如图5-3所示
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*'''Step6:'''
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*将'''[[Microduino-Shield Stepper/zh]]'''用'''尼龙螺丝'''、'''尼龙螺柱'''和'''尼龙螺母'''固定在'''小车底盘'''顶部
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**'''注意'''：请严格按照图中所示方向安装'''[[Microduino-Shield Stepper/zh]]'''底板
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*然后将以下模块叠加到'''[[Microduino-Shield Stepper/zh]]'''底板上
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**核心模块：'''[[Microduino-Core+/zh]]'''
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**姿态模块：'''[[Microduino-Module Motion/zh]]'''
 
**通讯模块：
 
**通讯模块：
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***Joypad模式下，通讯模块为[[Microduino-Module nRF/zh]]（注意先安装2.4G天线）
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***Joypad模式下，通讯模块为'''[[Microduino-Module nRF/zh]]'''（注意先安装'''2.4G天线'''）
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***蓝牙模式下，通讯模块为[[Microduino-Module BLE/zh]]<br>
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***蓝牙模式下，通讯模块为'''[[Microduino-Module BLE/zh]]'''
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*然后将步进电机按以下示意图用步进电机线连接到[[Microduino-Shield Stepper/zh]]底板上
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**请注意两个步进电机线的接口位置。<br>
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*然后将'''步进电机'''按以下示意图用'''步进电机线'''连接到'''[[Microduino-Shield Stepper/zh]]'''底板上
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*注意：在连接电机线的时候要注意方向，并稍微用力才能插入电机的接口，请按照图中方向插接。<br>
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**请注意两个'''步进电机线'''的接口位置。
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*Step7:
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*按图7-1所示将2s电池插入[[Microduino-Shield Stepper/zh]]的电池接口，小车即上电工作，扶起小车，小车即能保持平衡不倒<br>
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*'''注意'''：在连接电机线的时候要注意方向，并稍微用力才能插入电机的接口，请按照图中方向插接。
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[[File:Balancemotor.jpg||400px|center]]
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{| border="0" cellpadding="10" width="100%"
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*'''Step7:'''
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*按图7-1所示将'''2s电池'''插入'''[[Microduino-Shield Stepper/zh]]'''的电池接口，小车即上电工作，扶起小车，小车即能保持平衡不倒
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[[File:Balancestep7-1.jpg||350px|center]]
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==操作说明==
 
==操作说明==
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*如果在Step6中堆叠的nRF模块，小车上电后默认会进入Joypad遥控模式，否则进入蓝牙模式
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*如果在'''Step6'''中堆叠的nRF模块，小车上电后默认会进入Joypad遥控模式，否则进入蓝牙模式
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===Joypad遥控指南===
 
===Joypad遥控指南===
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*搭建过程可参考以下页面：[https://www.microduino.cn/wiki/index.php/Microduino-Joypad_Getting_start/zh Joypad使用指南]<br>
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*搭建过程可参考以下页面：'''[https://www.microduino.cn/wiki/index.php/Microduino-Joypad_Getting_start/zh Joypad使用指南]'''
  
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*Joypad通讯模式配置*
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*'''Joypad通讯模式配置'''*
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*模式配置可参考以下页面：[https://www.microduino.cn/wiki/index.php/Microduino-Joypad_Getting_start/zh#.E9.80.9A.E8.AE.AF.E6.A8.A1.E5.BC.8F 通讯模式配置]
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*模式配置可参考以下页面：'''[https://www.microduino.cn/wiki/index.php/Microduino-Joypad_Getting_start/zh#.E9.80.9A.E8.AE.AF.E6.A8.A1.E5.BC.8F 通讯模式配置]'''
−
**当我们使用[[Microduino-Module nRF/zh]]作为通讯模块时，Joypad对应选择nRF模式即可<br>
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**当我们使用'''[[Microduino-Module nRF/zh]]'''作为'''通讯模块'''时，Joypad对应选择'''nRF模式'''即可
  
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*Joypad电池使用说明*
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*'''Joypad电池使用说明'''*
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*特别要注意的是电池使用说明：[https://www.microduino.cn/wiki/index.php/Microduino-Joypad_Getting_start/zh#Step-3_.E7.94.B5.E6.B1.A0.E9.80.9A.E7.94.B5 电池使用说明]<br>
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*特别要注意的是电池使用说明：'''[https://www.microduino.cn/wiki/index.php/Microduino-Joypad_Getting_start/zh#Step-3_.E7.94.B5.E6.B1.A0.E9.80.9A.E7.94.B5 电池使用说明]'''
 
===蓝牙遥控指南===
 
===蓝牙遥控指南===
−
*首先下载蓝牙遥控APP（Android）：[[File:MTank.rar|mTank.zip]]
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*首先下载蓝牙遥控APP（Android）：'''[[File:MTank.rar|mTank.zip]]'''
 
*确定手机版本号是Andro 4.3以上，确定当前蓝牙功能已打开
 
*确定手机版本号是Andro 4.3以上，确定当前蓝牙功能已打开
−
*搜索到名为“Microduino”的蓝牙设备进行连接
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*搜索到名为'''“Microduino”'''的蓝牙设备进行连接
 
*接下来就可以通过APP进行遥控了
 
*接下来就可以通过APP进行遥控了
  
 
===锂电池充电===
 
===锂电池充电===
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*在平衡车使用过程中发现电机转速比较慢，平衡车无法直立起来，此时是2s电池电量不足，需要使用配套的锂电池平衡充给电池充电
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*在平衡车使用过程中发现电机转速比较慢，平衡车无法直立起来，此时是'''2s电池'''电量不足，需要使用配套的锂电池平衡充给电池充电
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*请按下图所示将2s电池的白色3pin接口插入平衡充的3pin插口内，然后接上平衡充的电源<br>
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*请按下图所示将'''2s电池'''的白色3pin接口插入'''平衡充'''的3pin插口内，然后接上'''平衡充'''的电源
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[[File:BalanceCharge1.jpg||450px|left]]
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[[File:BalanceCharge1.jpg||450px|center]]
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*可以通过平衡充的充电指示灯判断充电状态，各种状态如下：
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*可以通过'''平衡充'''的充电指示灯判断充电状态，各种状态如下：
 
{|class="wikitable"
 
{|class="wikitable"
 
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第212行： 第283行：
 
*在“userDef.h”文件是我们的配置文件
 
*在“userDef.h”文件是我们的配置文件
 
*以下代码可以配置nRF模式下通道，需要保证和Joypad遥控器一致
 
*以下代码可以配置nRF模式下通道，需要保证和Joypad遥控器一致
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*Joypad的nRF模式通道配置可参考：[https://www.microduino.cn/wiki/index.php/Microduino-Joypad_Getting_start/zh#nRF.E6.A8.A1.E5.BC.8F.E9.80.9A.E9.81.93.E9.85.8D.E7.BD.AE nRF模式通道配置]<source lang = "cpp">
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*Joypad的nRF模式通道配置可参考：'''[https://www.microduino.cn/wiki/index.php/Microduino-Joypad_Getting_start/zh#nRF.E6.A8.A1.E5.BC.8F.E9.80.9A.E9.81.93.E9.85.8D.E7.BD.AE nRF模式通道配置]'''
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<source lang = "cpp">
 
#define NRF_CHANNEL 70  //nRF通道
 
#define NRF_CHANNEL 70  //nRF通道
 
</source>
 
</source>
  
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*以下代码可以设置[[Microduino-Module Motion/zh]]的安装方向
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*以下代码可以设置'''[[Microduino-Module Motion/zh]]'''的安装方向
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**按照搭建步骤Step6的方向安装，[[Microduino-Module Motion/zh]]模块需要选择PITCH方向。
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**按照'''搭建步骤Step6'''的方向安装，'''[[Microduino-Module Motion/zh]]'''模块需要选择PITCH方向。
 
<source lang = "cpp">
 
<source lang = "cpp">
 
#define YAW    0
 
#define YAW    0
第241行： 第313行：
  
 
==疑难解答/FAQ==
 
==疑难解答/FAQ==
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*Q:在使用过程中，平衡小车无法直立怎么办？
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*'''Q:在使用过程中，平衡小车无法直立怎么办？'''
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**A:请对照如下图判断[[Microduino-Shield Stepper/zh]]模块方向是否安装正确，步进电机线是否连接正确。<br><br><br>
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**'''A:'''请对照如下图判断[[Microduino-Shield Stepper/zh]]模块方向是否安装正确，'''步进电机线'''是否连接正确。
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[[File:Balancestep7-1.jpg||350px|left]]<br><br><br>
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[[File:Balancestep7-1.jpg||350px|center]]
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*Q:在使用过程中发现平衡车倒向一边，并听见步进电机堵转异响？
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*'''Q:在使用过程中发现平衡车倒向一边，并听见'''步进电机'''堵转异响？'''
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**A:此时可以将平衡车拨倒向另一边，然后平衡车就可以立起来。
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**'''A:'''此时可以将平衡车拨倒向另一边，然后平衡车就可以立起来。
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==视频==

2017年5月23日 (二) 11:15的版本

概述

  • 项目名称：Microduino开源平衡车
  • 目的：DIY一台属于自己的两轮自平衡小车
  • 难度：中
  • 耗时：2小时
  • 简介:
    • 两轮自平衡小车是一个集多种功能于一体的综合系统，是自动控制理论与动力学理论及技术相结合的研究课题.
    • 平衡车在完成自身平衡的同时，还能够支持多种遥控方式
      • 可以使用Joypad遥控
      • 也可以支持蓝牙APP遥控
    • 这套系统完全由Microduino来实现，用户可以体验手工DIY的乐趣

材料清单

模块清单（Joypad模式）

模块 数量 功能
Microduino-Core/zh 2 核心板
Microduino-USBTTL/zh 1 下载程序
Microduino-Module nRF/zh 2 无线通信
Microduino-Module Motion/zh 1 检测姿态
Microduino-Shield Stepper/zh 1 驱动连接地板

模块清单（蓝牙模式）

模块 数量 功能
Microduino-Core/zh 1 核心板
Microduino-USBTTL/zh 1 下载程序
Microduino-Module BLE/zh 1 无线通信
Microduino-Module Motion/zh 1 检测姿态
Microduino-Shield Stepper/zh 1 驱动连接地板

其他材料

模块 数量 功能
2.4G天线 1 2.4G通讯
固定板材 1 固定支撑
M2尼龙螺丝 4 固定底板
M2尼龙螺柱 4 固定底板
M2尼龙螺母 4 固定底板
短铜柱 8 固定电机
M4金属螺丝 2 固定车轮
2s锂电池（7.4V） 1 供电
锂电池专用平衡充电器 1 电池充电
Micro-USB数据线 1 串口通信，下载程序
车轴连接器 2 连接电机轴和车轮
车轮 2 结构
步进电机 2 驱动车轮
步进电机线 2 连接电机和驱动板
Balancematerial1.jpg

程序下载

从以下地址下载源程序 BalanceCar_Microduino

程序烧写

  • 将Microduino-Core+/zh、Microduino-USBTTL/zh堆叠在一起。
    • 用数据线连接其中的Microduino-USBTTL/zh准备上传程序。
    • 注意：最好不要将所有模块堆叠在一起之后再上传程序
  • 打开Arduino IDE for Microduino,环境，（搭建参考：AVR核心：Getting started/zh）
  • 点击【工具】栏，确认板卡（Microduino-Core+）处理器（Atmega644pa@16M,5V）选择无误，并选中对应端口号(COMX)
  • 点击【文件】->【打开】，浏览到项目程序地址，点击“BalanceCar_Microduino.ino”程序打开
  • 几项都无误后，点击"→"按钮下载程序到开发板上

搭建步骤

  • Step1:
  • 按图1-1所示将结构-A1和结构-A2对接
Balancestep1-1.jpg
  • 按图1-2所示将结构-B1和结构-B2插在结构-A1两边
Balancestep1-2.jpg
  • 步骤1完成后组成小车骨架
Balancestep1-3.jpg
  • Step2:
  • 按图2-1所示将2个步进电机与结构-C1对接，再用铜柱固定好
    • 注意：注意图中所示电机接口方向，两个电机接口应该对称安装。
Balancestep2-1.jpg
  • 步骤2完成后组成电机组件
Balancestep2-2.jpg
  • Step3:
  • 按图3-1将电机组件卡到小车骨架上，注意电机接口需要对应小车骨架的缺口，请按图中所示方向将电机组件卡入卡槽内
Balancestep3-1.jpg
  • 电机组件卡到位后，将结构-B1卡入卡槽缺口，卡紧电机组件
350px
  • 步骤3完成后组成小车底盘
250px
  • Step4:
  • 按图4-1所示将车轴连接器固定在步进电机轴上
  • 然后将车轮用螺丝固定在车轴连接器上
450px
  • 步骤4完成后小车如图4-2所示
350px
  • Step5:
  • 按图5-1所示将2s电池放在小车底盘的槽内
  • 然后将结构-C2和结构-C3分别固定在小车底盘的上下两面
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  • 按图5-2所示用结构-A3、结构-C4和结构-C5对小车的结构进行加固
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  • 步骤5完成后小车如图5-3所示
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  • 然后将步进电机按以下示意图用步进电机线连接到Microduino-Shield Stepper/zh底板上
    • 请注意两个步进电机线的接口位置。
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  • 注意：在连接电机线的时候要注意方向，并稍微用力才能插入电机的接口，请按照图中方向插接。
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  • Step7:
  • 按图7-1所示将2s电池插入Microduino-Shield Stepper/zh的电池接口，小车即上电工作，扶起小车，小车即能保持平衡不倒
Balancestep7-1.jpg

操作说明

  • 如果在Step6中堆叠的nRF模块，小车上电后默认会进入Joypad遥控模式，否则进入蓝牙模式

Joypad遥控指南

蓝牙遥控指南

  • 首先下载蓝牙遥控APP（Android）：mTank.zip
  • 确定手机版本号是Andro 4.3以上，确定当前蓝牙功能已打开
  • 搜索到名为“Microduino”的蓝牙设备进行连接
  • 接下来就可以通过APP进行遥控了

锂电池充电

  • 在平衡车使用过程中发现电机转速比较慢，平衡车无法直立起来，此时是2s电池电量不足，需要使用配套的锂电池平衡充给电池充电
  • 请按下图所示将2s电池的白色3pin接口插入平衡充的3pin插口内，然后接上平衡充的电源
BalanceCharge1.jpg
  • 可以通过平衡充的充电指示灯判断充电状态，各种状态如下：
指示灯状态 充电状态
绿灯闪烁 没有接电池
红灯常亮 电池正在充电
绿灯常亮 电池已充满

代码说明

  • 在“userDef.h”文件是我们的配置文件
  • 以下代码可以配置nRF模式下通道，需要保证和Joypad遥控器一致
  • Joypad的nRF模式通道配置可参考：nRF模式通道配置
#define NRF_CHANNEL 70  //nRF通道

#define YAW    0
#define PITCH   1
#define ROLL    2
//姿态传感器安装方向
#define DIRECTION   PITCH
  • 以下代码可以调整平衡车角度环和速度环的PID参数
    • 角度环参数设置如下：
#define KP_CON 0.2 // 0.25
#define KI_CON 0        
#define KD_CON 28  // 30 28 26
    • 速度环参数设置如下：
#define KP_THR 0.065  //0.08//0.065
#define KI_THR 0.0005//0.05
#define KD_THR 0

疑难解答/FAQ

  • Q:在使用过程中，平衡小车无法直立怎么办？
Balancestep7-1.jpg
  • Q:在使用过程中发现平衡车倒向一边，并听见步进电机堵转异响？
    • A:此时可以将平衡车拨倒向另一边，然后平衡车就可以立起来。

视频
取自“http:///https//wiki.microduino.cn/index.php?title=开源平衡车/zh&oldid=20233”