毕业设计-两轮自平衡小车主控板

前言

几天前，我在朋友圈里看到了面包板社区的小编**晒板的活动**，作为面包板社区的活跃用户，必须参加这个活动！

说起分享自己画的板子，我首先想到的就是人生中设计的第一块PCB板子：基于STM32 MPU6050两轮自平衡车主控板也是几年前上大学时的毕业设计。

五年前，2017年夏天，大三暑假还没结束，我就一个人坐火车去北京，没想到，这一去，就是五年！

实习工作并不复杂，样板焊接，样板调试，也会画一些简单的小板。因为他是一个双非普通的本科生，但也知道自己的缺点，通常白天工作，晚上回去学习PCB，单片机开发。实习半年，大四第二学期回学校准备毕业设计。由于一些实习经验，毕业设计相对简单。

主控板是自己设计的，汽车底盘(轮胎) 电机 编码器)和锂电池是成品。

PCB板焊、硬件调试、软件设计、调参、毕业论文、查重、答辩，一切顺利！我记得当时的辩现场，可能是因为我是独立设计调试的。答辩老师对我的设计很感兴趣，整个答辩过程都是在和老师愉快的沟通中进行的！最后，我的毕业设计被我的学院收集，毕业设计的费用也被学校报销，毕业设计也被评为优秀！

哈哈，我还能找到当时在某个地方PCB板厂下的订单，包括90元的运费，现在是免费的！

有很多话与主题无关。让我们详细介绍一下我当时画的这个处女板！

硬件设计

硬件电路主要包括以下部分：

• STM32F103RET6.最小系统电路
• TB6612两路直流电机驱动，电机编码器检测
• 锂电池电压通过分压电阻实现ADC检测
• 通过MOS管实现的锂电池防过放，欠压保护电路
• 板载MPU6050陀螺仪用于获取实时姿态信息
• 一路红外接收头，预留OLED板载显示接口HC-05蓝牙模块
• 一路复位按钮，一路用户按钮，两路用户LED
• 预留SWD、串口、BOOT配置接口

硬件电路设计考虑不周到，电机AB相编码器连接STM32的普通IO管脚， 而不是定时器的编码器管脚，所以软件控制效果不理想，哈哈，也可能是你没有调整参数！

软件设计

在软件设计中，只实现了直立环，即平衡车辆的直立效果，没有实现速度转向控制，也没有实现红外和蓝牙的遥控。

所以软件工作也比较简单:

• STM32基本外设驱动，GPIO、UART、TIMER、ADC、DMA、中断等等。
• MPU6050姿态获取，官方采用DMP库
• PID实现控制算法、直立环、参数整定
• 异常姿态检测算法，汽车倒地后刹车，防止电机和芯片烧坏。

再回首

现在，回顾我当时设计的板子，我发现还有很多缺点：

• 控制软件并不完美，只实现了直立环，没有实现速度环、红外蓝牙遥控等。

• PCB布线不合理，导致过孔过多，布线混乱。

• 蓝牙模块射频天线没有预留净空区，可能导致信号弱。

• 储能电容器没有添加到靠近电机驱动芯片的位置，导致驱动芯片燃烧几次，然后添加更好。

• 电机编码器的管脚没有分配到定时器的编码器接口，只能通过GPIO测速中断导致后续软件调整困难

现在，我已经毕业四年了，工作时间是五年。我仍然保留着毕业设计的空板，剩下的就是回忆！

虽然时过多年，当时所学的专业也已经停止招生了，而我也不做单片机开发了，转向了另一种可编程器件FPGA然而，当你看到单片机相关的技术文章时，你仍然会仔细研究它。

富芮坤FR8016H开发板 ESP8266实现疫情监控

uFUN开发板 自己画的PCIe扩展板实现的网络时钟

血的教训，Mini PCIe板子的厚度1.0mm可以，锡手指切掉一部分才能插进去。

看上去挺精致的

根据网上开源的数据到JLink-OB下载器