K60核心板原理图

FL2440核心板原理图_2013-1-16

12345678 D D C C B B A A Title Number Revision Size 1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768 69 70 71 72 737475767778798081 82 83 84 85 86878889909192939495 96 97 9899 100CON1 12345678910 1112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100CON2 GND ADDR0 ADDR1 ADDR2 ADDR3ADDR4ADDR5ADDR6ADDR7ADDR8ADDR9ADDR10ADDR11ADDR12 ADDR13ADDR14ADDR15ADDR16ADDR17ADDR18ADDR19ADDR20GND ADDR21ADDR22DATA0DATA1DATA2DATA3DATA4DATA5DATA6DATA7DATA8DATA9DATA10DATA11DATA12DATA13DATA14DATA15NGCS0NGCS1NGCS2NGCS3NGCS4NGCS5NWBE0NWBE1NWBE2NWBE3NOE NWE NWAIT NGCS7GND WP_SD EINT18/NCD_SD SDCLK SDCMD SDDATA0SDDATA1SDDATA2SDDATA3GND TXD0RXD0NCTS0NRTS0TXD1RXD1NRTS1/TXD2NCTS1/RXD2EINT17/GPG9EINT9/IRQ_LAN EINT0/GPF0EINT1/GPF1EINT2/GPF2EINT3/GPF3EINT4/GPF4EINT5/GPF5EINT6/GPF6EINT7/GPF7EINT8/GPG0EINT16/GPG8GND VDD5V VDD5V VDD5V VDD_RTC IICSCL GND IICSDA CAMDATA0 CAMDATA1CAMDATA2CAMDATA3CAMDATA4CAMDATA5CAMDATA6CAMDATA7CAMPCLK CAMVSYNC CAMHREF CAMCLKOUT CAMRESET VD0 VD1VD2VD3VD4VD5VD6VD7VD8VD9VD10VD11VD12VD13VD14VD15VD16VD17VD18VD19VD20VD21VD22VD23 GND GPC1/VCLK GPC2/VLINE GPC3/VFRAME GPC4/VM GPB1/TOUT1 GPG4/EINT12/LCD_PWREN GPC0/LEND GPC7/LCDVF2 GPC6/LCDVF1 GPC5/LCDVF0AIN0AIN1AIN2AIN3 AIN4/TSYM AIN5/TSYP AIN6/TSXM AIN7/TSXP GPB2/L3MODE GPB3/L3DATA GPB4/L3CLOCK I2SLRCK I2SSCLK CDCLK GND GND I2SSDI I2SSDO GPE11GPE12GPE13 GPG2/EINT10GPG3/EINT11GPG5/EINT13GPG6/EINT14GPG7/EINT15GPG11/EINT19GPG12/EINT20GPG13/EINT21GPG14/EINT22GPG15/EINT23 CLKOUT0CLKOUT1 GPB0/TOUT0GPB5GPB6GPB7GPB8GPB9GPB10TMS TDO TDI TCK NTRST NRSTOUT/GPA21NRESET GND GND D0_N D0_P D1_N D1_P

读书报告:平衡车的原理及功能实现方法

读书报告:平衡车的原理及功能实现方法 载人平衡车是一种靠电能提供能源,能够载人直立平衡行走的交通工具。随着社会的发展,公共交通的拥堵也成为普片现象,越来越受到人们的关注。载人平衡车由于其体积小巧轻便,适用能力强,能够有效缓解交通压力。 两轮自平衡车是当今机器人研究领域的一个重要分支,它涵盖了电子、机械、自动控制与信号处理等多个学科。其结构类似于倒立摆,具有非线性、强耦合的特性。由电源、电动机构成其原动机模块;由机构件轮、轴构成其机械传动机模块;由控制芯片、陀螺仪构成其信息机模块。 平衡车模块简图 一.原动机模块 2个直流电动机安装在车体平台下面,驱动电机的H桥由4个N沟道功率MOS管AUIRFB4410组成[5j。采用IR公司的IR2184作为MOS的栅极驱动器,IR2184是一种双通道、高速高压型功率开关器件,具有自举浮动电源。在自举上作模式下,对自举电容和自举_极管的要求都较高。自举电容的耐压值仅为VCC的电压,但其容量由下列因素决定:驱动器电路的静态电流、电平转换器电流、MOSFET的栅源正向漏电流、MOSFET的栅极电容的大小、自举电容的漏电流的大小、以及上作的频率。 为了减少自举电容的漏电流,应尽量采用非电解电容,本系统中采用陶瓷电容。自举_极管必须能够承受干线上电压的反压,当开关频率较低时,要求电容保持电荷较民时间,一极管的高温反向漏电流尽量小。同样为了减少自举电容反馈进电源的电荷数量,_极管应选用超快恢复_极管。在本系统中自举_极管采用了快恢复一极管FR307,自举电容采用1 uF的陶瓷电容,完全满足本系统的需要。驱动电路中在栅极也串联了一个10 S2的小电阻,虽然这个电阻会影响一定的MOS开启速度,但可以减少栅极出现的振铃现象,减少EMI;为了加快MOS 管的关断速度,在设计电机驱动电路时在栅极电阻上反向并联了一个_极管;另外在栅极对地接了一个lOK的下拉电阻,这个电阻可以防比MOSFET被击穿;最后在电机的输出端对电源和地接了4个TVS管,一方而可以续流,另外还可以

智勇者平衡车

概述 智勇者(Braves)作为睿智飞讯公司旗下的高端品牌,以”智能科技、乐享生活“为使命,在运输机器人、家庭服务机器人以及智能家居电器的设计、研发等领域具有突出的竞争优势。智勇者思维车、平衡车是自主开发的一款利用动态平衡原理控制行驶的智能机器人。该产品已在全球多个国家销售,深受好评。 智勇者思维车平衡车简介 智勇者平衡车工作原理 电动平衡车也叫平衡车、体感车、思维车等,自动平衡运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上,也就是车辆本身的自动平衡能力。以内置的精密固态陀螺仪(Solid-State Gyroscopes)来判断车身所处的姿势状态,透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后,驱动马达来做到平衡的效果。正确打开电源且能保持足够运作的电力,车上的人就不用担心有倾倒跌落的可能,这与一般需要靠驾驶人自己进行平衡的滑板车等交通工具大有不同 由于的思维车平衡车的两轮结构,使得它的重心在上、支点在下,故在非控制状态(或静态)下为一不稳定系统。然而,可以利用倒立摆系统的控制原理,通过微处理器的控制使它能够如倒立摆一样稳定在一个平衡位置处,并能在保持平衡的状态下按照使用者的指令要求正常运行。两轮自平衡电动车实际上是一级直线式倒立摆和旋转式倒立摆的结合体,它的控制原理与倒立摆系统的基本一致。更形象地说,自平衡电动车的工作原理更像人行走的过程。 对于人而言,当人体的重心向前倾斜并失去平衡时,人通过自身的感觉器官能够察觉到自己身体的倾斜(角度),于是他会做出一个反应——向前迈出一步来防止自己摔倒在地上。如果身体一直前倾,为了保持平衡,人就会一步又一步地往前走。因此,如果将两个由电机驱动的车轮看成人的双腿,再加上能够测量车体相对于水平面倾角大小和速度的传感器,最后通过微处理器的控制便能够实现车体自平衡的效果。因而当人站在车上时,只要将身体带动车体一起往前倾(或后倾)就可以实现电动车载人前进(或后退)智勇者思维车平衡车是新一代的节能、环保、便携的代步工具。充电2个小时,可以行驶25km,短途代步非常方便,可以代替公交和地铁。在环境污染日益严重的背景下,平衡车作为一种新型环保的代步工具,可以有效缓解资源的消耗和空气污染。 智勇者思维车平衡车同时也是户外休闲锻炼时理想工具。阳光、郊外、平衡车,快乐惬意,乐享生活。 主要产品型号

两轮平衡车说明书

双轮自平衡车 学校:德州学院 学生:唐文涛焦方磊李尧 指导老师:孟俊焕 时间:二О一四年7 月10日~10 月 6 日共12 周

中文摘要 两轮自平衡车是动态平衡机器人的一种。2008年我国奥运会的时候安全保卫工作使用过它,到今年两轮平衡车已经发展的相对成熟。在国家节能、降耗、环保、低碳、经济的方针政策下,两轮平衡车进行了资源整合、技术升级,在原来的两轮单轴式自平衡的基础上采取两轴双轮可折叠设计,两轮自平衡车具有运动灵活、智能控制、操作简单、驾驶姿势多样、节省能源、绿色环保、转弯半径为0等优点。适用于在狭小空间内运行,能够在大型购物中心、国际性会议或展览场所、体育场馆、办公大楼、大型公园及广场、生态旅游风景区、大学校园、城市中的生活住宅小区等各种室内或室外场合中作为人们的中、短距离代步工具。也是集娱乐、代步、炫酷为一体的,主打形象是汽车伴侣解决停车后几公里内的代步问题。 两轮自平衡车主要由驱动电机、锂电池组、车轮、车身等组成。其工作原理:车体内置的精密固态陀螺仪来判断车身所处的姿势状态,透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后,驱动马达来做到平衡的效果。 关键词:陀螺仪,动态稳定,折叠,驱动系统,平衡。 English abstract Two rounds of self-balancing vehicle is one of the dynamic balance of the robot. In 2008 the Olympic Games security work used it in our country, in the year to balance two rounds of car has developed relatively mature. In the national energy saving, consumption reduction, environmental protection, low carbon, economic policies and regulations, the two rounds of balance of resource integration, technology upgrades, in the original two rounds of single shaft type taken on the basis of self balancing two shaft double folding design, two rounds of self-balancing vehicle movement, flexible, intelligent control, simple operation and driving posture diversity, save energy, green environmental protection, the advantages of turning radius of 0. Apply to run in narrow space, can in a large shopping center, the international conference and exhibition venues, sports venues, office buildings, large parks and square, ecological tourism scenic spot, the university campus, city life in residential quarters and other indoor or outdoor situations as the medium and short distance transport of people. Is entertainment, walking, cool as a whole, the main image is car partner solve the problem of parking within a few kilometers after walking. Two rounds of self-balancing vehicle is mainly composed of drive motor, lithium battery pack, wheel, body, etc. Its working principle: the body's built-in precision solid-state gyroscope to judge the body's position, through sophisticated and high-speed central microprocessor

线控两轮平衡车的建模与控制研究

线性系统理论 上机实验报告 题目:两轮平衡小车的建模与控制研究 完成时间:2016-11-29 1.研究背景及意义 现代社会人们活动范围已经大大延伸,交通对于每个人都十分重要。交通工具的选择则是重中之重,是全社会关注的焦点。 随着社会经济的发展,人民生活水平的提高,越来越多的小汽车走进了寻常百姓家。汽车快捷方便、省时省力,现代化程度高,种类繁多的个性化设计满足了不同人的需求。但它体积大、重量大、污染大、噪声大、耗油大、技术复杂、使用不便、价格贵、停放困难,效率不高,而且还会造成交通拥堵并带来安全隐患。相比之下,自行车是一种既经济又实用的交通工具。中国是自行车大国,短距离出行人们常选择骑自行车。自行车确实方便,但在使用之前需要先学会骑车,虽然看似简单,平衡能力差的人学起来却很困难,容易摔倒,造成人身伤害。另外,自行车毕竟不适宜长距离的行驶,遥远的路程会使人感到疲劳。 那么,究竟有没有这样一种交通工具,集两者的优点于一身呢既能像汽车一样方便快捷又如自行车般经济简洁,而且操作易于掌握,易学又易用。两轮自平衡车概念就是在这样的背景下提出来的。 借鉴目前国内外两轮自平衡车的成功经验,本文提出的研究目标是设计一款新型的、结构简单、成本低的两轮自平衡车,使其能够很好地实现自平衡功能,同时设计结果通过MATLAB进行仿真验证。

2.研究内容 自平衡式两轮电动车是一个非线性、强耦合、欠驱动的自不稳定系统,对其控制策略的研究具有重大的理论意义。我们通过分析两轮平衡车的物理结构以及在平衡瞬间的力学关系,得到两轮车的力学平衡方程,并建立其数学模型。运用MATLAB 和SIMULINK 仿真系统的角度θ、角加速度? θ、位移x 和速度的? x 变化过程,对其利用外部控制器来控制其平衡。 3.系统建模 两轮平衡车的瞬时力平衡分析如图1所示。下面将分析归纳此时的力平衡方程[1-3],并逐步建立其数学模型。 对两轮平衡车的右轮进行力学分析,如图2所示。 依据图2对右轮进行受力分析,并建立其平衡方程: =R R R R M X f H ? - (1) R R R R J C f R ??? =- (2) 同理,对左轮进行受力分析,并建立其平衡方程: =R L L L M X f H ? - (3) L L L L J C f R ??? =- (4) 两轮平衡车摆杆的受力分析如图3所示,由图3可以得到水平和垂直方向的平衡方程以及转矩方程。 水平方向的平衡方程: H H x R L p m +=? ? (5) 其中θsin L x x m p +=,则有: ? ?? ?? ?*+*-=θθθθcos sin 2 L L x x m p (6)

独轮平衡车原理

独轮平衡车原理 独轮电动车是从独轮机器人演变而来其平衡问题的理论基础是移动的倒立摆,为高阶次、不稳定、非线性系统。该系统的动力学模型复杂,属于欠驱动系统。在静止状态下,车体受重力作用在车轮转动方向上不能维持平衡,必须通过运动调节才能实现平衡。因此,它是一个动态平衡系统,具有较强的理论研究价值。 控制平衡:自平衡独轮电动车系统其实就是单级倒立摆和旋转式倒立摆的结合体,它由车身和一个由电机驱动的车轮组成,其实物图和简化的模型示意图如图1(a)和图1(b)所示,是一个典型的不稳定系统。独轮车前进的方向是x轴正方向,车体纵垂线为y轴,正方向向上。当人和车体重心靠前,车身会向前倾斜,产生一个平衡角θ,为了保证人不摔倒,电机将驱动车轮向前运动,同理当人和车体重心靠后,电机将驱动车轮向后运动以保持平衡。

利用电机来加强改进平衡:在此基础上,自平衡电动独轮车加以改进,靠电机驱动的,采用陀螺仪与驱动电路控制保持不倒。把身体向前倾斜就可以启动。速度则是由身体的倾斜程度来控制的,想要加速则向前倾,减速则向后倾。 抛开人的主动操控,独轮平衡车保证正常工作一定离不开加速度传感器和角速度传感器(陀螺仪)。 加速度传感器:加速度传感器可以测量由地球引力作用或者物体运动所产生的加速度。只需要测量其中一个方向上的加速度值,就可以计算出车倾角。比如使用X轴向上的加速度信号,车直立时,固定加速度器在X轴水平方向,此时输出信号为零偏电压信号。当车发生倾斜时,重力加速度g便会在X轴方向形成加速度分量,从而引起该轴输出信号的变化。 但在实际车运行过程中,由于平衡车本身的运动所产生的加速度会产生很大的干扰信号叠加在上述测量信号上,使得输出信号无法准确反映真正的倾角。因此对于直立控制所需要的姿态信息不能完全由加速度传感器来获得 角速度传感器:陀螺仪可以用来测量物体的旋转角速度。平衡车上安装陀螺仪,可以测量车倾斜的角速度,将角速度信号进行积分处理便可以得到车的倾角。 平衡车的核心部件:谈到平衡我们就不得不说到陀螺仪,陀螺仪的原理就是,一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向,

平衡车控制

两轮自平衡机器人控制系统的设计(转) 2008年06月27日星期五 20:45 1 引言 近年来,随着移动机器人研究不断深入、其应用领域更加广泛,面临的环境和任务也越来越复杂。有时机器人会遇到比较狭窄,而且有许多大转角的工作场合,如何在这样的环境里灵活快捷的执行任务,成为人们颇为关心的一个问题。两轮自平衡机器人概念就是在这样的背景下提出来的,这种机器人两轮共轴、独立驱动,车身重心倒置于车轮轴上方,通过运动保持平衡,可直立行走。由于特殊的结构,其适应地形变化能力强,运动灵活,可以胜任一些复杂环境里的工作。以前对于两轮自平衡机器人的运动控制的研究,理论上取得了许多开创性的进展,但这样的算法依赖于精确的模型和完整的信息,大多停留在理论研究和仿真的阶段实际,应用中并不多见。大部分实际应用的移动机器人左右轮的运动控制都是基于双闭环的电机控制,直接将电压作为控制量,利用模拟电子电路进行控制[1]。这样控制策略存在着精度低、可靠度差、效率低等缺点。 本文针对两轮自平衡机器人在实际应用中存在的问题,应用最优控制及两轮差动等控制方法设计了控制器,提出了针对两轮自平衡机器人平衡和行进的新策略。为了提高两轮自平衡机器人的控制效果,利用基于DSP数字电路的全数字智能伺服驱动单元IPM100分别精确控制左右轮电机,并利用上位机实时控制机器人的运动状态,提高了控制精度、可靠度以及集成度,最终得到了很好的控制效果。 2 两轮自平衡机器人的动力学模型 两轮自平衡机器人的结构主要由车身和双轮构成,机器人两轮参数(质量、转动惯量、半径)相同、共轴、独立驱动,车身重心倒置于车轮轴上方,通过运动保持平衡,可直立行走。车轮不但受电机的输出转矩、地面支持力、摩擦力的影响,同时还通过电机轴受到机器人车身作用力[2][3]。机械结构如图1所示: 图 1两轮自平衡机器人机械结构图 分别以车轮、车身为研究对象,分别列出车轮、车身方程,左右两轮具有对

基于倒立摆原理的智能平衡车设计

基于倒立摆原理的智能平衡车设计 打开文本图片集 Abstract:In this paper,a two-wheel balance vehicle control system with high performance-price ratio and strong stability has been designed at the platform of Freescale”s MK60FX512VLQ15 microcontroller based on the analysis and innovation of the first-order inverted pendulum theory. The safe driving and smooth steering of the balance car have been controlled by the PID algorithm through the collection of information such as body speed and attitude. At the same time,the data of the current speed,the parameters of the position control and the turning control can be uploaded to the upper computer and saved through the bluetooth module,which facilitates the researchers to master the information of the car and make the system show better robustness. 引言 21世纪以来,面对车辆的全面普及与城市化的潮流态势,交通拥堵的现象时有发生。而随着控制技术与传感器技术等的发展进步与创新融合,双轮平衡小车引起了广泛关注,并取得了较大的突破。因其结构简单,轻便灵活,节能环保,深受上班族与学生的青睐与喜爱。鉴于其便捷、绿色的特点,智能平衡车的应用将日趋广泛[1]。 两轮自平衡车以一级倒立摆理论为基础,具有传统的一阶倒立摆多变量、非线性、强耦合等特点[2],而在设计动力上主要来源于同轴平行连接的2台电机,通过微处理器对车体姿态

两轮自平衡车解读

两轮自平衡送餐车 【摘要】:本项目为“两轮自平衡车送餐机器人”系统的研究与实现,从加速度计和陀螺仪传感器得出的角度。运用卡尔曼滤波优化,补偿陀螺仪的漂移误差和加速度计的动态误差,得到更优的倾角近似值。根据PID控制调节参数,实现两轮直立行走。通过电磁传感器对电磁线的检测和GPS模块精确定位,实现了平衡车的自动送餐功能。 【关键字】:加速度计陀螺仪卡尔曼滤波PID控制调节电磁传感器GPS模块 【Abstract】:This is a project of "research and Realization of a two wheeled self balancing robot car room" system, from the accelerometer and gyro sensor of angle. Using the Calman filter optimization, the dynamic error of gyroscope drift error and acceleration compensation plan, to get better approximations angle. According to the PID control parameters, achieve two upright. Through the detection and accurate positioning of GPS module electromagnetic sensors on the magnet wire, the balance of the car automatic room function. 【Keyword】:saccelerometer gyroscope Calman filtering PID control electromagnetic sensor GPS module

两轮平衡车的设计

毕业设计(论文) 题目两轮平衡车的设计 系(院)机电工程系 专业机械设计制造及其自动化 学号 指导教师 职称 二〇一四年六月二十日 独创声明

本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 二〇一二年月日 毕业设计(论文)使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)的部分或全部内容,允许他人依法合理使用。 (保密论文在解密后遵守此规定) 作者签名: 二〇一二年月

两轮平衡车的设计 摘要 两轮自平衡车结合了两轮同轴、独立驱动、悬架结构和倒立摆模型的自平衡原理,是一种在微处理器控制下始终保持平衡的集智能化与娱乐性于一体的新型代步工具。整车由底盘、动力装置、控制装置和转向装置组成。 底盘采用下沉式的悬架结构,降低车身和使用者的重心减小了平衡控制难度,利用阻尼器削弱冲击力提高驾驶舒适性;控制部分由陀螺仪和加速度计作为传感器模块监测车体状态,可获得精确稳定的测量数据。同时微处理器实时处理状态数据,进而由驱动模块控制电机转动以维持车体平衡;转向操纵杆高度可调节亦可折叠,以适应不同高度人士使用又便于运输和存放;采用电池作为动力能源,当车减速或下坡时可自动回送电能更加节能。 两轮自平衡车的基本设计理念是娱乐、经济、安全、方便、节能环保。本车具有运动灵活、智能控制、操作简便等特点,同时它价格低廉、性价比高,娱乐性和适用性增强,弥补了传统观车辆的体积大、功耗多,不适于单人使用的缺点。两轮自平衡车适用范围更广,市场需求大,具有很强的市场推广价值和市场潜力。 关键词:两轮自平衡电动车,环保,结构设计,陀螺仪,控制电路。

平衡车平衡原理 Arduino 库函数

平衡原理 一、平衡小车原理 平衡小车是通过两个电机运动下实现小车不倒下直立行走的多功能智能小车,在外力的推拉下,小车依然保持不倒下。这么一说可能还没有很直观的了解究竟什么是平衡小车,不过这个平衡小车实现的原理其实是在人们生活中的经验得来的。如果通过简单的练习,一般人可以通过自己的手指把木棒直立而不倒的放在指尖上,所以练习的时候,需要学会的两个条件:一是放在指尖上可以移动,二是通过眼睛观察木棒的倾斜角度和倾斜趋势(角速度)。通过手指的移动去抵消木棒倾斜的角度和趋势,使得木棒能直立不倒。这样的条件是不可以缺一的,实际上加入这两个条件,控制过程中就是负反馈机制。 而世界上没有任何一个人可以蒙眼不看,就可以直立木棒的,因为没有眼睛的负反馈,就不知道笔的倾斜角度和趋势。这整个过程可以用一个执行式表达: 平衡小车也是这样的过程,通过负反馈实现平衡。与上面保持木棒直立比较则相对简单,因为小车有两个轮子着地,车体只会在轮子滚动的方向上发生倾斜。控制轮子转动,抵消在一个维度上倾斜的趋势便可以保持车体平衡了。

所以根据上述的原理,通过测量小车的倾角和倾角速度控制小车车轮的加 速度来消除小车的倾角。因此,小车倾角以及倾角速度的测量成为控制小车直立 的关键。我们的亚博智能平衡小车使用了测量倾角和倾角速度的集成传感器陀 螺仪-MPU6050(模块详细介绍在亚博智能平衡小车光盘资料3.硬件资料中)。 二、角度(物理分析 PD算法) 图1 图2 控制平衡小车,使得它作加速运动。这样站在小车上(非惯性系,以车轮 作为坐标原点)分析倒立摆受力,它就会受到额外的惯性力,该力与车轮的加 速度方向相反,大小成正比。这样倒立摆(如图2)所受到的回复力为:公式1 F = mg sin θ-ma cos θ≈mg θ-mk1θ 式1中,由于θ很小,所以进行了线 性化。假设负反馈控制是车轮加速度a与偏角θ成正比,比例为k1。如果比例

两轮平衡车的设计

两轮平衡车的设计 摘要 两轮自平衡车结合了两轮同轴、独立驱动、悬架结构和倒立摆模型的自平衡原理,是一种在微处理器控制下始终保持平衡的集智能化与娱乐性于一体的新型代步工具。整车由底盘、动力装置、控制装置和转向装置组成。 底盘采用下沉式的悬架结构,降低车身和使用者的重心减小了平衡控制难度,利用阻尼器削弱冲击力提高驾驶舒适性;控制部分由陀螺仪和加速度计作为传感器模块监测车体状态,可获得精确稳定的测量数据。同时微处理器实时处理状态数据,进而由驱动模块控制电机转动以维持车体平衡;转向操纵杆高度可调节亦可折叠,以适应不同高度人士使用又便于运输和存放;采用电池作为动力能源,当车减速或下坡时可自动回送电能更加节能。 两轮自平衡车的基本设计理念是娱乐、经济、安全、方便、节能环保。本车具有运动灵活、智能控制、操作简便等特点,同时它价格低廉、性价比高,娱乐性和适用性增强,弥补了传统观车辆的体积大、功耗多,不适于单人使用的缺点。两轮自平衡车适用范围更广,市场需求大,具有很强的市场推广价值和市场潜力。 关键词:两轮自平衡电动车,环保,结构设计,陀螺仪,控制电路。

Two balanced car design Abstract: Two-wheeled self-balancing two-wheeled vehicle combines a coaxial , independent drive , suspension structure and the inverted pendulum model of self-balancing principle , under microprocessor control is always a balanced set of intelligent and entertainment in one of the new means of transport. The vehicle chassis , power means , control means and steering components.Chassis sunken suspension structure, reducing the user's center of gravity of the body and reduces the balance control difficulty, weaken the impact of the use of dampers to improve driving comfort ; controlled in part by a gyroscope and accelerometer sensor module status monitoring body obtained accurate and stable measurement data. Real-time processing while the microprocessor status data , and thus the motor rotation is controlled by the drive module in order to maintain the balance of the vehicle body ; height adjustable steering lever can fold to accommodate users of different heights and easy transport and storage ; using batteries as a power and energy , when the vehicle deceleration or downhill can be automatically sent back more energy saving and environmental protection .Two self-balancing tour bus basic design philosophy is entertainment , economic, safe and convenient.The sports car has a flexible , intelligent control, simple operation , but it is inexpensive , cost-effective , entertainment and fitness enhancement, make up the traditional tourist vehicles bulky, power consumption and more suitable for single use shortcomings. Two-wheeled self-balancing vehicle suitable for a wider range of sightseeing , market demand , with strong marketing value and market potential. Key words:Twoself-balancingelectric vehicle, environmental,structural design,Gyro,control circuit.

野火Kinetis核心板原理图

12 23 34 45 56 67 78 8 D D C C B B A A Title Number Revision Size A2Date:2012-3-14 Sheet of File: F:\资料\..\K60_Main_Board.sch Drawn By: 3V3 A3V3 C6 105 C4104C3 104 L1 10uH L310uH L410uH C5105 VREF_OUT C7 104 ADC0_DP1ADC0_DM1 ADC0_SE16 ADC1_SE16 ADC1_DP1ADC1_DM1 ADC0_DP0ADC0_DM0PGA0_DP PGA0_DM ADC1_DP3ADC1_DM3 PGA1_DP PGA1_DM ADC1_DP0ADC1_DM0ADC0_DP3ADC0_DM3DAC1_OUT DAC0_OUT RESET 5V_IN 3V3R433R R533R USB0_DM USB0_DP USB0R_DM USB0R_DP VBAT XTAL32EXTAL32 EXTAL PTA12 PTA5 PTA1 PTA2 PTA3 PTA4PTA0 PTA19PTA7PTA15 PTA16PTA18PTA9PTA6 PTA17 PTA11 PTA13PTA14 PTA8 PTA10 PTA28 PTA27 PTA29PTA25PTA24 PTA26PTD8PTD10PTD12PTD14PTD15PTD13PTD11PTB4PTD0PTD2PTE6 PTD3PTE7PTC2PTD4PTC3 PTB1 PTE0PTC10PTC11 PTC12PTC13 PTC14PTC4PTB2PTC5PTB3PTE1PTC15 PTC6PTE2 PTB0PTC7 PTB16 PTB17 PTB18 PTB19 PTB21 PTB22PTB23PTB5PTE3PTE11PTE12 PTE8PTE9 PTE10 PTC8 PTB6PTE4PTC9 PTB7PTD1PTE5PTE28 PTE26 PTE24PTE25PTC16 PTC17PTC18 PTC19PTD6PTD7PTD5PTC0 PTC1 PTB8PTB9PTB10PTB11 PTB20PTD9PTE27 EzPort:串行闪存编程接口SWD:串口调试TDI TDO TCK TMS EZP_CS EZP_DI EZP_DO EZP_CLK SWD_CLK SWD_DIO UART0_RX UART0_TX Jtag 下载C2104C1104I2C0_SDA I2C0_SCL I2C0_INT SDHC0_D0SDHC0_D3SDHC0_DCLK SDHC0_D1SDHC0_CMD SDHC0_D2TRST USB0_EN P O R T A P O R T B P O R T C P O R T D P O R T E USB0_DM 20USB0_DP 19ADC0_DM1 24ADC0_DP123ADC1_DM1 26ADC1_DP125PGA0_DM/ADC0_DM0/ADC1_DM3 28PGA0_DP/ADC0_DP0/ADC1_DP327 PGA1_DM/ADC1_DM0/ADC0_DM330 PGA1_DP/ADC1_DP0/ADC0_DP329 DAC1_OUT 39 DAC0_OUT 38 ADC1_SE1635ADC0_SE16 36RESET 74PTA24/MII0_TXD2/FB_A2975PTA25/MII0_TXCLK/FB_A2876PTA26/MII0_TXD3/FB_A2777PTA27/MII0_CRS/FB_A2678PTA28/MII0_TXER/FB_A2579PTA29/MII0_COL/FB_A2480VREF_OUT 37 VDDA 31VREFL 33VREFH 32XTAL/PTA19/FTM1_FLT0/FTM_CLKIN1/LPT0_ALT1 73EXTAL/PTA18/FTM0_FLT2/FTM_CLKIN072ADC1_SE17/PTA17/SPI0_SIN/UART0_RTS/RMII0_TXD1/MII0_TXD1/I2S0_MCLK/I2S0_CLKIN 69PTA16/SPI0_SOUT/UART0_CTS/RMII0_TXD0/MII0_TXD0/I2S0_RX_FS 68PTA15/SPI0_SCK/UART0_RX/RMII0_TXEN/MII0_TXEN/I2S0_RXD 67PTA14/SPI0_PCS0/UART0_TX/RMII0_CRS_DV/MII0_RXDV/I2S0_TX_BCLK 66CMP2_IN1/PTA13/CAN0_RX/FTM1_CH1/RMII0_RXD0/MII0_RXD0/I2S0_TX_FS/FTM1_QD_PHB 65CMP2_IN0/PTA12/CAN0_TX/FTM1_CH0/RMII0_RXD1/MII0_RXD1/I2S0_TXD/FTM1_QD_PHA 64PTA11/FTM2_CH1/MII0_RXCLK/FTM2_QD_PHB 63PTA10/FTM2_CH0/MII0_RXD2/FTM2_QD_PHA/TRACE_D062PTA9/FTM1_CH1/MII0_RXD3/FTM1_QD_PHB/TRACE_D161ADC0_SE11/PTA8/FTM1_CH0/FTM1_QD_PHA/TRACE_D260ADC0_SE10/PTA7/FTM0_CH4/TRACE_D359PTA6/FTM0_CH3/TRACE_CLKOUT 58JTAG_TRST/PTA5/FTM0_CH2/RMII0_RXER/MII0_RXER/CMP2_OUT/I2S0_RX_BCLK 55NMI/EZP_CS/TSI0_CH5PTA4FTM0_CH154JTAG_TMS/SWD_DIO/TSI0_CH4/PTA3/UART0_RTS/FTM0_CH053JTAG_TDO/TRACE_SWO/EZP_DO/TSI0_CH3/PTA2/UART0_TX/FTM0_CH752JTAG_TDI/EZP_DI/TSI0_CH2/PTA1/UART0_RX/FTM0_CH651JTAG_TCLK/SWD_CLK/EZP_CLK/TSI0_CH1/PTA0/UART0_CTS/FTM0_CH550ADC0_SE8/ADC1_SE8/TSI0_CH0/PTB0/I2C0_SCL/FTM1_CH0/RMII0_MDIO/MII0_MDIO/FTM1_QD_PHA 81ADC0_SE9/ADC1_SE9/TSI0_CH6/PTB1/I2C0_SDA/FTM1_CH1/RMII0_MDC/MII0_MDC/FTM1_QD_PHB 82 ADC0_SE12/TSI0_CH7/PTB2/I2C0_SCL/UART0_RTS/ENET0_1588_TMR0/FTM0_FLT3 83ADC0_SE13/TSI0_CH8/PTB3/I2C0_SDA/UART0_CTS/ENET0_1588_TMR1/FTM0_FLT084ADC1_SE10/PTB4/ENET0_1588_TMR2/FTM1_FLT085ADC1_SE11/PTB5/ENET0_1588_TMR3/FTM2_FLT0 86ADC1_SE12/PTB6/FB_AD2387ADC1_SE13/PTB7/FB_AD22 88PTB8/UART3_RTS/FB_AD21 89PTB9/SPI1_PCS1/UART3_CTS/FB_AD20 90ADC1_SE14/PTB10/SPI1_PCS0/UART3_RX/FB_AD19/FTM0_FLT191ADC1_SE15/PTB11/SPI1_SCK/UART3_TX/FB_AD18/FTM0_FLT2 92TSI0_CH9/PTB16/SPI1_SOUT/UART0_RX/FB_AD17/EWM_IN 95TSI0_CH10/PTB17/SPI1_SIN/UART0_TX/FB_AD16/EWM_OUT 96TSI0_CH11/PTB18/CAN0_TX/FTM2_CH0/I2S0_TX_BCLK/FB_AD15/FTM2_QD_PHA 97TSI0_CH12/PTB19/CAN0_RX/FTM2_CH1/I2S0_TX_FS/FB_OE/FTM2_QD_PHB 98PTB20/SPI2_PCS0/FB_AD31/CMP0_OUT 99PTB21/SPI2_SCK/FB_AD30/CMP1_OUT 100PTB22/SPI2_SOUT/FB_AD29/CMP2_OUT 101PTB23/SPI2_SIN/SPI0_PCS5/FB_AD28102ADC0_SE14/TSI0_CH13/PTC0/SPI0_PCS4/PDB0_EXTRG/I2S0_TXD/FB_AD14103ADC0_SE15/TSI0_CH14/PTC1/SPI0_PCS3/UART1_RTS/FTM0_CH0/FB_AD13104ADC0_SE4b/CMP1_IN0/TSI0_CH15/PTC2/SPI0_PCS2/UART1_CTS/FTM0_CH1/FB_AD12105CMP1_IN1/PTC3/SPI0_PCS1/UART1_RX/FTM0_CH2/FB_CLKOUT 106PTC4/SPI0_PCS0/UART1_TX/FTM0_CH3/FB_AD11/CMP1_OUT 109PTC5/SPI0_SCK/LPT0_ALT2/FB_AD10/CMP0_OUT 110CMP0_IN0/PTC6/SPI0_SOUT/PDB0_EXTRG/FB_AD9111CMP0_IN1/PTC7/SPI0_SIN/FB_AD8112ADC1_SE4b/CMP0_IN2/PTC8/I2S0_MCLK/I2S0_CLKIN/FB_AD7113ADC1_SE5b/CMP0_IN3/PTC9/I2S0_RX_BCLK/FB_AD6/FTM2_FLT0114ADC1_SE6b/CMP0_IN4/PTC10/I2C1_SCL/I2S0_RX_FS/FB_AD5 115ADC1_SE7b/PTC11/I2C1_SDA/I2S0_RXD/FB_RW 116PTC12/UART4_RTS/FB_AD27117PTC13/UART4_CTS/FB_AD26118PTC14/UART4_RX/FB_AD25119PTC15/UART4_TX/FB_AD24120PTC16/CAN1_RX/UART3_RX/ENET0_1588_TMR0/FB_CS5/FB_TSIZ1/FB_BE23_16_BLS15_8123PTC17/CAN1_TX/UART3_TX/ENET0_1588_TMR1/FB_CS4/FB_TSIZ0/FB_BE31_24_BLS7_0124PTC18/UART3_RTS/ENET0_1588_TMR2/FB_TBST/FB_CS2/FB_BE15_8_BLS23_16125PTC19/UART3_CTS/ENET0_1588_TMR3/FB_CS3/FB_BE7_0_BLS31_24/FB_TA 126PTD0/SPI0_PCS0/UART2_RTS/FB_ALE/FB_CS1/FB_TS 127ADC0_SE5b/PTD1/SPI0_SCK/UART2_CTS/FB_CS0 128PTD2/SPI0_SOUT/UART2_RX/FB_AD4129PTD3/SPI0_SIN/UART2_TX/FB_AD3 130PTD4/SPI0_PCS1/UART0_RTS/FTM0_CH4/FB_AD2/EWM_IN 131ADC0_SE6b/PTD5/SPI0_PCS2/UART0_CTS/FTM0_CH5/FB_AD1/EWM_OUT 132ADC0_SE7b/PTD6/SPI0_PCS3/UART0_RX/FTM0_CH6/FB_AD0/FTM0_FLT0 133PTD7/CMT_IRO/UART0_TX/FTM0_CH7/FTM0_FLT1 136PTD10/UART5_RTS/FB_A18 139PTD11/SPI2_PCS0/UART5_CTS/SDHC0_CLKIN/FB_A19 140PTD12/SPI2_SCK/SDHC0_D4/FB_A20141PTD13/SPI2_SOUT/SDHC0_D5/FB_A21142PTD14/SPI2_SIN/SDHC0_D6/FB_A22143PTD15/SPI2_PCS1/SDHC0_D7/FB_A23 144 PTD9/I2C0_SDA/UART5_TX/FB_A17 138PTD8/I2C0_SCL/UART5_RX/FB_A16137ADC0_SE17/PTE24/CAN1_TX/UART4_TX/EWM_OUT 45ADC0_SE18/PTE25/CAN1_RX/UART4_RX/EWM_IN 46PTE27/UART4_RTS 48PTE2849PTE26/UART4_CTS/ENET_1588_CLKIN/RTC_CLKOUT/USB_CLKIN 47PTE12/I2S0_TX_BCLK 15PTE11/UART5_RTS/I2S0_TX_FS 14PTE10/UART5_CTS/I2S0_TXD 13PTE9/UART5_RX/I2S0_RX_BCLK 12PTE8/UART5_TX/I2S0_RX_FS 11PTE7/UART3_RTS/I2S0_RXD 10PTE6/SPI1_PCS3/UART3_CTS/I2S0_MCLK/I2S0_CLKIN 9PTE5/SPI1_PCS2/UART3_RX/SDHC0_D28PTE4/SPI1_PCS0/UART3_TX/SDHC0_D37ADC1_SE7a/PTE3/SPI1_SIN/UART1_RTS/SDHC0_CMD 4ADC1_SE6a/PTE2/SPI1_SCK/UART1_CTS/SDHC0_DCLK 3ADC1_SE5a/PTE1/SPI1_SOUT/UART1_RX/SDHC0_D0/I2C1_SCL 2ADC1_SE4a/PTE0/SPI1_PCS1/UART1_TX/SDHC0_D1/I2C1_SDA 1VSS8 18 VSS7 134VSS671VSS557VSS4107VSS393VSS217VSS16 VDD1 5 VDD216VDD356VDD470VDD594VDD6135VSSA 34VREGIN 22VOUT3321VBAT 42 XTAL32 40EXTAL32 41 VDD 43 VSS 44 VDD 108 VSS 107 VDD 122 VSS 121 BGA 封装没有的 U1PK60N512VMD100 + 144 BGA SOCKET 3V3 C13104C14104C15104L210uH 3V3 A3V3 3V3 A A K K LED1LED2 LED3LED4 LED 测试 PTE26PTE27PTE24PTE25R6 1k 1 2345 67 8910P1 JTAG R710k 3V3 EZP_CS JTAG 防止误复位 3V3 TMS TCK TDI EZP_CS TDO RESET 3V3 1 2 Y232.768KHZ R3 DNP-1M C8 DNP-18p C11DNP-18p XTAL32 EXTAL32 RTC 晶振(都不需要焊) CLK OUT VDD GND OE 4231 Y150MHZ L5 10uH C9104C101043V3 EXTAL 时钟 S1 C12104R810k 3V3RESET 复位 复位指示灯不需要 3V3D1 R1 1k 1 234567891011121314151617181920212223242526272829 30 JP1LEFT 15X2 1234567891011121314151617181920212223242526272829 30 JP2RIGHT 15X21 23 45 67 8910111213 1415 1617 18192021 222324252627 28293031 32JP3BOTTON 16X212345678910111213141516171819202122232425262728293031 32JP4TOP 16X2 PTE7PTE1 PTE3 PTE11 PTE9 PTE5 PTE28 PTE26PTE24 USB0_DP PTE6 PTE0 PTE2PTE12 PTE8PTE10 PTE4PTE25 PTE27 USB0_DM 3V35V_IN ADC0_DP1ADC0_DM1 ADC1_DM1 ADC1_DP1ADC0_DP0ADC0_DM0 ADC1_DP0ADC1_DM0ADC1_SE16ADC0_SE16 GND DAC1_OUT DAC0_OUT PTA0 PTA1PTA2PTA3PTA4 PTA5 PTA6 PTA7 PTA8 PTA9 PTA10 PTA11PTA12 PTA13 PTA14 PTA15 PTA16 PTA17 PTA18 PTA19 PTA24 PTA25 PTA26PTA27PTA28PTA29PTB0PTB1PTB2PTB3PTB4PTB5PTB6PTB7PTB8PTB9PTB10PTB11PTB16PTB17PTB18PTB19PTB20PTB21PTB22PTB23PTC0PTC1PTC2PTC3 PTD7PTD8 PTD9PTD10 PTD11PTD12 PTD13PTD14 PTD15 PTD0 PTD1PTD2 PTD3PTD4 PTD5PTD6 PTC16 PTC17PTC18 PTC19PTC9PTC10 PTC11PTC12 PTC13PTC14 PTC15PTC4 PTC5PTC6 PTC7PTC8 GND 3V3 R2NC/0R 若不需要向底板提供时钟,此电阻为NC MCU D21N5817 F1350mA 3V35V_IN GND 3V3 GND + C1610uF +C1710uF

相关文档
最新文档