[发明专利]自动平衡车控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及自动平衡车技术领域，尤其涉及一种自动平衡车控制系统。

背景技术

自动平衡车又叫体感车、思维车、摄位车等，其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，也就是车辆本身的自动平衡能力，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡来达到平衡的效果，陀螺仪检测人的重心的变化，通过单片机的快速运算后驱动电机使得平衡车前进或者后退，配合方向的计算实现转弯，然而现有的平衡车的控制系统运行状态不稳定，故障率较高，而且操控时的准确度和灵敏度都不高，容易发生跑偏，导致用户体验不佳。

发明内容

本发明针对现有平衡车运行不稳定，操控的准确度和灵敏度不佳，用户体验不佳的问题，提供一种自动平衡车控制系统来解决上述问题。

为实现所述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种自动平衡车控制系统，包括主控制器、电机驱动电路、陀螺仪电路、显示电路和电源；

所述电机驱动电路、陀螺仪电路、显示电路分别与主控制器连接；

所述电源包括电源电路和电压转换电路，所述电源电路与电机驱动电路连接，所述电压转换电路分别与主控制器、陀螺仪电路和显示电路连接；

所述主控制器为STM32主控制器；

所述STM32主控制器的IO接口分别连接编码模块和超声波模块；所述STM32主控制器的USART1接口连接串口调试电路，STM32主控制器的USART2接口连接蓝牙模块，所述蓝牙模块与智能终端无线连接；所述智能终端包括手机APP；STM32主控制器的USART3接口连接按键输入模块；所述串口调试电路和按键输入模块与人机交互界面连接；

所述蓝牙模块，用于与智能终端实现蓝牙通信。

进一步地，所述电机驱动电路包括电机和电机驱动器，所述电机驱动器采用L298P驱动芯片，所述L298P驱动芯片内部包括集成的双H桥驱动电路。

进一步地，所述陀螺仪电路采用MPU6050芯片连接，用于采集重力和加速度数据。

进一步地，所述显示电路为OLED显示电路。

进一步地，所述电源电路，用于将输入的直流电转换为5V的直流电，并供给电机驱动器；

所述电压转换电路，用于将从电源电路输出的5V的直流电转换为3.3V的直流电，并供给主控制器、陀螺仪电路和显示电路；

所述电源电路包括MP2359转换芯片，电源输入端连接二极管D11的正极，二极管D11的负极与MP2359转换芯片的电源输入电压引脚相连接、二极管D11的负极同时连接电阻R6后连接MP2359转换芯片的使能端，MP2359转换芯片的开关引脚连接电感L2后，与电阻R5相连并接入MP2359转换芯片的反馈引脚；所述电阻R5与电容C18并联，所述电感L2为4.7UH，电阻R6为100KΩ，电阻R5为73 KΩ，电容C18为15pF。

所述电压转换电路采用AMS1117-3.3稳压器，5V的直流电通过连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接AMS1117-3.3的输入端，AMS1117-3.3的，两个输出端短接后并联电解电容C5和电容C4，电容电解电容C5和电容C4另一端接地；AMS1117-3.3的输出端输出3.3V的直流电。

进一步地，所述编码模块采用霍尔编码器。

进一步地，所述串口调试电路通过USB转串口芯片与STM32主控制器连接；所述USB转串口芯片为CH340G芯片。

进一步地，还包括光耦隔离电路，所述光耦隔离电路一端与主控制器连接、另一端与电机驱动电路连接，用于将电流较大的电机驱动芯片L298P与STM32主控制器完全隔离。

本发明的有益效果是：