机器人平衡车

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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 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 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 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。 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。 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。 步骤四:将装好的板子通过尼龙柱固定在支架上。 步骤五：将步进电机驱动Microduino-Stepper/zh安装在Microduino-Robot/zh板子上 步骤六：可以在步进电机底部贴上双面胶，为了更加牢固。 步骤七：将两个步进电机安装在一起。 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。 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。 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。 步骤十一：将固定轮子的金属柱固定在步进电机上。 步骤十二：将轮子固定在金属柱上。 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； 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。 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 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 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 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 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。 文件:Microduino Joypad nRF24.jpg 600px 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。 文件:Microduino Joypad config1.jpg 600px 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。 文件:Microduino Joypad config2.jpg 600px 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”。 文件:Microduino Joypad config3.jpg 600px 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。 文件:Microduino Joypad config4.jpg 600px 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。 文件:Microduino Joypad config5.jpg 600px 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。 文件:Microduino Joypad config6.jpg 600px 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。