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| − | {| style="width: 1000px;"
| + | === 详细内容 === |
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| − | ==概述== | |
| − | *项目名称：Microduino开源平衡车
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| − | *目的：DIY一台属于自己的两轮自平衡小车
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| − | *难度：中
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| − | *耗时：2小时
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| − | *简介:
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| − | **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.
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| − | **平衡车在完成自身平衡的同时，还能够支持多种遥控方式
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| − | ***可以使用Joypad遥控
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| − | ***也可以支持蓝牙APP遥控
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| − | **这套系统完全由Microduino来实现，用户可以体验手工DIY的乐趣
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| − | ==材料清单==
| + | 此部分内容维基现已停止维护，该部分的详细内容全部转移至IdeaLab网站上，请移步[https://www.idealab.cc/course/5a69513f8459d000199e6cca/class/5a56ec78d6bcf1000f49fca7 开源平衡车——制作]上进行查看。以下是IdeaLab访问流程。 |
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
| + | == IdeaLab访问流程 == |
| − | |-
| + | '''1、打开网址（[http://www.idealab.cc/ https://www.idealab.cc/]）。''' |
| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | ===模块清单（Joypad模式）===
| + | '''2、点击右上角登录按钮。''' |
| − | {|class="wikitable"
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| − | |-
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| − | |模块||数量||功能
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| − | |-
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| − | |[[Microduino-Core/zh]]||2||核心板
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| − | |-
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| − | |[[Microduino-USBTTL/zh]] ||1||下载程序
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| − | |-
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| − | |[[Microduino-Module nRF/zh]] ||2||无线通信
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| − | |-
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| − | |[[Microduino-Module Motion/zh]] ||1||检测姿态
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| − | |-
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| − | |[[Microduino-Shield Stepper/zh]] ||1||驱动连接地板
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| | | | |
| − | |}
| + | [[文件:1.png]] |
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| − | ===模块清单（蓝牙模式）===
| + | '''3、登录/注册账号。''' |
| − | {|class="wikitable"
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| − | |-
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| − | |模块||数量||功能
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| − | |-
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| − | |[[Microduino-Core/zh]]||1||核心板
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| − | |-
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| − | |[[Microduino-USBTTL/zh]] ||1||下载程序
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| − | |-
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| − | |[[Microduino-Module BLE/zh]] ||1||无线通信
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| − | |-
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| − | |[[Microduino-Module Motion/zh]] ||1||检测姿态
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| − | |-
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| − | |[[Microduino-Shield Stepper/zh]] ||1||驱动连接地板
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| − | |}
| + | [[文件:2.png]] |
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
| + | '''4、点击课程，在课程列表中找到《Microduino创新编程》课程并点击打开。''' |
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| − | ===其他材料===
| + | [[文件:8.png]] |
| − | {|class="wikitable"
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| − | |-
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| − | |模块||数量||功能
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| − | |-
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| − | |2.4G天线||1||2.4G通讯
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| − | |-
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| − | |固定板材||1||固定支撑
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| − | |-
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| − | |M2尼龙螺丝||4||固定底板
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| − | |-
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| − | |M2尼龙螺柱||4||固定底板
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| − | |-
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| − | |M2尼龙螺母||4||固定底板
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| − | |-
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| − | |短铜柱||8||固定电机
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| − | |-
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| − | |M4金属螺丝||2||固定车轮
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| − | |-
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| − | |2s锂电池（7.4V） ||1||供电
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| − | |-
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| − | |锂电池专用平衡充电器 ||1||电池充电
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| − | |-
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| − | |Micro-USB数据线 ||1||串口通信，下载程序
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| − | |-
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| − | |车轴连接器 ||2||连接电机轴和车轮
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| − | |-
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| − | |车轮 ||2||结构
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| − | |-
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| − | |步进电机 ||2||驱动车轮
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| − | |-
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| − | |步进电机线 ||2||连接电机和驱动板
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| − | |}
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| − | |}
| + | '''5、点击“报名学习”。''' |
| − | [[File:Balancematerial1.jpg||900px|left]]
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| − | ==程序下载==
| + | [[文件:9.png]] |
| − | 从以下地址下载源程序
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| − | '''[https://github.com/Microduino/BalanceCar_Microduino_PID BalanceCar_Microduino]'''
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| − | ==程序烧写==
| + | '''6、输入姓名。''' |
| − | *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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| − | **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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| − | *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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| − | *几项都无误后，点击"→"按钮下载程序到开发板上
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| − | ==搭建步骤==
| + | [[文件:5.png]] |
| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
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| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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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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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | [[File:Balancestep1-1.jpg||250px|left]]
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| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
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| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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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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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | [[File:Balancestep1-2.jpg||350px|left]]
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| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
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| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | *步骤1完成后组成小车骨架<br>
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | [[File:Balancestep1-3.jpg||250px|left]]
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| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
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| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | *Step2:
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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。<br>
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | [[File:Balancestep2-1.jpg||350px|left]]
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| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
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| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
| |
| − | *步骤2完成后组成电机组件<br>
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | [[File:Balancestep2-2.jpg||350px|left]]
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| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
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| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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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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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
| |
| − | [[File:Balancestep3-1.jpg||350px|left]]
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| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
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| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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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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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | [[File:Balancestep3-2.jpg||350px|left]]
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| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
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| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | *步骤3完成后组成小车底盘<br>
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | [[File:Balancestep3-3.jpg||250px|left]]
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| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
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| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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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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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | [[File:Balancestep4-1.jpg||450px|left]]
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| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
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| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | *步骤4完成后小车如图4-2所示<br>
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | [[File:Balancestep4-2.jpg||350px|left]]
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| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
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| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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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
| |
| − | *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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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | [[File:Balancestep5-1.jpg||350px|left]]
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| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
| |
| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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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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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | [[File:Balancestep5-2.jpg||350px|left]]
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| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
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| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | *步骤5完成后小车如图5-3所示<br>
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | [[File:Balancestep5-3.jpg||350px|left]]
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| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
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| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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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
| |
| − | *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]]
| |
| − | **姿态模块：[[Microduino-Module Motion/zh]]
| |
| − | **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）
| |
| − | ***蓝牙模式下，通讯模块为[[Microduino-Module BLE/zh]]<br>
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | [[File:Balancestep6-1.jpg||350px|left]]
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| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
| |
| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
| |
| − | *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>
| |
| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
| |
| − | [[File:Balancestep6-2.jpg||350px|left]]
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| − | [[File:BalancestepLine.jpg||350px|left]]
| |
| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
| |
| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
| |
| − | *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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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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| − | [[File:Balancemotor.jpg||400px|left]]
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| − | |}
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| − | {| border="0" cellpadding="10" width="100%"
| |
| − | |-
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| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
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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>
| |
| − | |width="50%" valign="top" align="left"|
| |
| − | [[File:Balancestep7-1.jpg||350px|left]] | |
| − | |}
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| − | ==操作说明==
| + | '''7、点击“课程目录”。''' |
| − | *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===
| |
| − | *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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| − | *Joypad通讯模式配置*
| + | [[文件:10.png]] |
| − | *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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| | | | |
| − | *Joypad电池使用说明*
| + | '''8、选择相应课程进行学习。''' |
| − | *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>
| |
| − | ===蓝牙遥控指南===
| |
| − | *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
| |
| − | *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
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| − | ===锂电池充电===
| + | [[文件:11.png]] |
| − | *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<br>
| |
| − | [[File:BalanceCharge1.jpg||450px|left]] | |
| − | *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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| − | {|class="wikitable"
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| − | |-
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| − | |指示灯状态||充电状态
| |
| − | |-
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| − | |绿灯闪烁||没有接电池
| |
| − | |-
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| − | |红灯常亮 ||电池正在充电
| |
| − | |-
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| − | |绿灯常亮 ||电池已充满
| |
| − | | |
| − | |}
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| − | | |
| − | ==代码说明==
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| − | *在“userDef.h”文件是我们的配置文件
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| − | *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：[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">
| |
| − | #define NRF_CHANNEL 70 //nRF通道
| |
| − | </source>
| |
| − | | |
| − | *以下代码可以设置[[Microduino-Module Motion/zh]]的安装方向
| |
| − | **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">
| |
| − | #define YAW 0
| |
| − | #define PITCH 1
| |
| − | #define ROLL 2
| |
| − | //姿态传感器安装方向
| |
| − | #define DIRECTION PITCH
| |
| − | </source>
| |
| − | | |
| − | *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：
| |
| − | <source lang = "cpp">
| |
| − | #define KP_CON 0.2 // 0.25
| |
| − | #define KI_CON 0
| |
| − | #define KD_CON 28 // 30 28 26
| |
| − | </source>
| |
| − | **速度环参数设置如下：
| |
| − | <source lang = "cpp">
| |
| − | #define KP_THR 0.065 //0.08//0.065
| |
| − | #define KI_THR 0.0005//0.05
| |
| − | #define KD_THR 0
| |
| − | </source>
| |
| − | | |
| − | ==疑难解答/FAQ==
| |
| − | *Q:在使用过程中，平衡小车无法直立怎么办？
| |
| − | **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>
| |
| − | [[File:Balancestep7-1.jpg||350px|left]]<br><br><br>
| |
| − | *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。
| |
