DIY超声波测距平衡小车 采用Arduino Nano控制模块(开源) 电路方案

本方案采用超声波测距模块作为小车平衡状态的检测,免去了对加速度、陀螺仪传感器的理解和复杂处理算法。小车的平衡控制仍然采用网络上流行的Arduino开源硬件,再加上电机驱动模块 L298N,电机仍然采用TT马达(香蕉电机)。 该方案为了降低成本,采用电位器调整设定小车的平衡参数,不使用蓝牙无线模块或有线串口在线调整参数。 硬件设计 硬件设计比较简单,以Arduino Nano为核心控制模块,采用HC-SR04超声波测距模块,L298N电机驱动模块,供电采用7.4V/2200mAh锂电池。图中三个10K电位器分别用于平衡点设置、PD算法中Kp和Kd系数设置的调整。 电路原理图如下所示: 图中J1为HC-SR04超声波测距模块,J2、J3为L298N模块,Arduino Nano为核心控制模块,MG1、MG2分别为左右电机。 遥控超声自平衡小车视频 该方案利用PWM的输出值近似计算出车速,再用速度PD计算出平衡距离修订值,从而实现小车的速度给定。该方案的优势与用速度PD计算出PWM修订值不同,换上真实速度传感器,即可在变化的坡度上实现超声自平衡小车的平衡。 坡度动态改变时的超声自平衡小车视频(拆了门板做的测试) 平面与坡度上的超声自平衡小车 附件内容包含: 超声波测距平衡小车设计文档 超声波测距平衡小车器件采购清单 超声自平衡小车程序 串口调试助手程序