双轮自平衡小车的控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107728636A(43)申请公布日2018.02.23(21)申请号201711190582.4(22)申请日2017.11.24(71)申请人陕西环珂生物科技有限公司地址710000陕西省西安市高新区沣惠南路36号橡树街区1号楼10501室(72)发明人郝青(74)专利代理机构西安亿诺专利代理有限公司61220代理人贾苗苗(51)Int.Cl.G05D1/08(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称双轮自平衡小车的控制系统(57)摘要本发明公开一种双轮自平衡小车的控制系统，包括微控制器、电池组、电压转化模块、人机交互模块、霍尔测速传感器、电机驱动电路、直流电机、姿态检测模块，所述电池组通过电压转化模块与微控制器相连、所述人机交互模块与微控制器相连，所述姿态检测模块与微控制器相连，所述微控制器还通过电机驱动电路与直流电机相连，所述微控制器还通过霍尔测速传感器与直流电机相连。本发明提供的控制系统，结构简单，可操作性高，能有效实现对小车整体平稳运行。CN107728636ACN107728636A权利要求书1/1页1.双轮自平衡小车的控制系统，其特征在于：包括微控制器、电池组、电压转化模块、人机交互模块、霍尔测速传感器、电机驱动电路、直流电机、姿态检测模块，所述电池组通过电压转化模块与微控制器相连、所述人机交互模块与微控制器相连，所述姿态检测模块与微控制器相连，所述微控制器还通过电机驱动电路与直流电机相连，所述微控制器还通过霍尔测速传感器与直流电机相连。2.根据权利要求1所述的双轮自平衡小车的控制系统，其特征在于：所述微控制器为STC15W4K32S4单片机。3.根据权利要求1所述的双轮自平衡小车的控制系统，其特征在于：所述姿态检测模块为六轴姿态传感器。4.根据权利要求3所述的双轮自平衡小车的控制系统，其特征在于：所述六轴姿态传感器为MPU6050。5.根据权利要求1所述的双轮自平衡小车的控制系统，其特征在于：所述姿态检测模块包括三轴陀螺仪和三轴加速器。6.根据权利要求4所述的双轮自平衡小车的控制系统，其特征在于：所述陀螺仪和加速器并联连接。7.根据权利要求1所述的双轮自平衡小车的控制系统，其特征在于：所述电机驱动电路中采用的电动驱动芯片为TB6612。8.根据权利要求1所述的双轮自平衡小车的控制系统，其特征在于：所述电压转化模块为LM2940-5.0。9.根据权利要求1所述的双轮自平衡小车的控制系统，其特征在于：所述人机交互模块包括显示屏和四个独立的按键。10.根据权利要求1所述的双轮自平衡小车的控制系统，其特征在于：所述显示屏为LCD1602。2CN107728636A说明书1/2页双轮自平衡小车的控制系统技术领域[0001]本发明属于平衡车技术领域，具体涉及一种双轮自平衡小车的控制系统。背景技术[0002]双轮自平衡小车是双轮机器人研究的基础，具有多变量、非线性、强耦合等特性。双轮自平衡小车因其结构简单、转向灵活等特点，能在狭窄空间中行驶，以及在特殊环境下执行特殊任务，对变化的地形适应性强，引起新一轮研究热潮和广泛的应用开发。双轮自平衡小车作为控制系统的经典模型，是验证控制理论和力学理论的理想实验平台，为科学理论的实验研究起到了硬件平台的作用，有着巨大的研究价值。[0003]但是，现有的双轮自平衡小车的控制系统结构复杂，成本高。发明内容[0004]针对现有技术的缺陷，本发明提供一种双轮自平衡小车的控制系统。[0005]双轮自平衡小车的控制系统，包括微控制器、电池组、电压转化模块、人机交互模块、霍尔测速传感器、电机驱动电路、直流电机、姿态检测模块，所述电池组通过电压转化模块与微控制器相连、所述人机交互模块与微控制器相连，所述姿态检测模块与微控制器相连，所述微控制器还通过电机驱动电路与直流电机相连，所述微控制器还通过霍尔测速传感器与直流电机相连。[0006]优选地，所述微控制器为STC15W4K32S4单片机。[0007]优选地，所述姿态检测模块为六轴姿态传感器。[0008]优选地，所述六轴姿态传感器为MPU6050。[0009]优选地，所述姿态检测模块包括三轴陀螺仪和三轴加速器。[0010]优选地，所述陀螺仪和加速器并联连接。[0011]优选地，所述电机驱动电路中采用的电动驱动芯片为TB6612。[0012]优选地，所述电压转化模块为LM2940-5.0。[0013]优选地，所述人机交互模块包括显示屏和四个独立的按键。[0014]优选地，所述显示屏为LCD1602。[0015]电压转换电路采用LM2940-5.0，将电池组的+12V电压转成+5V，用AMS1117-3.3稳压电路将+5V转成+3.3V，人机交互模块使用L