---24-5.實(shí)物組裝與整體調(diào)試5.1實(shí)物組裝首先所有組件和元器件收集好，使用焊槍焊接電路，將各個(gè)元器件按照設(shè)計(jì)好的電路板對(duì)應(yīng)，切記不要虛焊，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。組裝車體，先安裝輪子和電機(jī)，注意螺絲和螺栓的安裝一定要上緊，避免因?yàn)檐圀w零件松動(dòng)導(dǎo)致的參數(shù)捕捉誤差。然后將電池安裝到預(yù)留位置，最后將第一步焊接好的器件和電路板放到電池上的位置，使用銅柱和螺絲將電池和電路板隔開一段距離。最后在頂上安裝好亞克力板，以用來保護(hù)脆弱的元器件和電路板。圖5-1自平衡車硬件平臺(tái)5.2硬件模塊測(cè)試兩輪自動(dòng)力平衡電動(dòng)汽車的各種功能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)主要上就是通過各種汽車功能模塊的自動(dòng)相互配合作用來自動(dòng)實(shí)現(xiàn)功能完成的，所以在所有兩輪自動(dòng)力平衡電動(dòng)汽車功能完成之前，就由于需要各種汽車功能模塊都需要做好日常調(diào)試，確保各種汽車功能模塊均衡的可以正常地工作運(yùn)行。首先我們對(duì)這臺(tái)單片機(jī)最小流量控制管理系統(tǒng)性能進(jìn)行了一次測(cè)試。然后我們接著就對(duì)主機(jī)硬件測(cè)試模塊的串口性能檢測(cè)進(jìn)行了具體測(cè)試，主要檢測(cè)內(nèi)容一般包括主機(jī)串口測(cè)試、oled數(shù)字顯示系統(tǒng)性能檢測(cè)調(diào)試等。5.2.1OLED顯示功能測(cè)試oled的調(diào)試操作方式比較簡(jiǎn)單，將該系統(tǒng)放在電中，oled的顯示結(jié)果如下圖圖5-2所示。該顯示屏能夠正常地顯示濾波方法、板載溫度、超聲波檢測(cè)距離、左右發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度、鋰離子電池的電壓、偏角等。故我們就可以檢查oled顯示器模塊是否正常。圖5-2OLED顯示測(cè)試5.2.2編碼器功能測(cè)試霍爾傳感器安裝在了編碼器上，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電源會(huì)收到編碼器ab相發(fā)送的一個(gè)相位間距為90度的方波信號(hào)。將該信號(hào)一起于示波器上顯示，顯示結(jié)果如圖5-3所示。可以看到ab與相位之間為90度，所以很明顯功能正常。A相A相B相5.2.3電機(jī)響應(yīng)調(diào)試圖5-4電機(jī)轉(zhuǎn)速響應(yīng)圖5.2.4自平衡車整車調(diào)試如何判斷一個(gè)平衡車是否設(shè)計(jì)成功，我們不僅需要測(cè)試各個(gè)元件和單個(gè)功能的成功與否，還需要將整個(gè)平衡車的最基本的功能：是否能平衡直立，并且在有干擾的情況下是否能控制電機(jī)進(jìn)行再平衡操作。自平衡車整車圖5-5自平衡車整車調(diào)試5.3.5平衡干擾測(cè)試下面我們就對(duì)在小車已經(jīng)平衡的情況下進(jìn)行一個(gè)外力干擾，測(cè)試它是否可以完成再平衡操作。的測(cè)試結(jié)果分別為-7所示。1020304050102030405060708090100圖5-7干擾傾角波形5.3本章小結(jié)本章對(duì)小車進(jìn)行了電路板焊接和組裝，然后分別對(duì)各個(gè)元件在上位機(jī)上進(jìn)行功能測(cè)試，接著對(duì)整車進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試了基本功能即平衡直立以及對(duì)小車的平衡進(jìn)行了干擾測(cè)試，最后測(cè)試結(jié)果顯示，小車的各個(gè)元件功能完整，最基本的平衡和再平衡功能也獲得了完美實(shí)現(xiàn)。

結(jié) 論1.使用STM32系列主處理器和PID相關(guān)算法進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，確定相關(guān)控制理論，通過結(jié)構(gòu)即類倒立擺控制系統(tǒng)的介紹和分析延伸出介紹和分析關(guān)于PID算法控制平衡車的控制理論。本文的硬件基礎(chǔ)首先為作者對(duì)STM32系列單片機(jī)的各個(gè)硬件和控制系統(tǒng)擁有熟練掌握的相關(guān)能力，如此才可以對(duì)模塊進(jìn)行正確選型和驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)。2.介紹了小車的結(jié)構(gòu)，并且做了受力分析用來分析小車平衡需要的條件。根據(jù)獲得的條件進(jìn)行了原理分析，并且對(duì)PID算法和kalman濾波進(jìn)行了介紹和表明他們?cè)诒驹O(shè)計(jì)中的作用，根據(jù)以上所有分析和數(shù)據(jù)，進(jìn)行了整體方案的制訂。3.從機(jī)械結(jié)構(gòu)入手，選擇了合適的電機(jī)動(dòng)力模塊和驅(qū)動(dòng)器模塊。然后介紹了選用的各個(gè)重要的模塊，包括主控芯片、姿態(tài)檢測(cè)模塊等。4.處理了多任務(wù)的優(yōu)先級(jí)問題，將優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)分配成高優(yōu)先級(jí)，使程序運(yùn)行更高效，然后給出了姿態(tài)檢測(cè)模塊和與之關(guān)聯(lián)的濾波處理程序，使之捕捉到的信號(hào)更準(zhǔn)確無誤。5.進(jìn)行了電路板焊接和組裝，然后分別對(duì)各個(gè)元件在上位機(jī)上進(jìn)行功能測(cè)試，接著對(duì)整車進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試了基本功能即平衡直立以及對(duì)小車的平衡進(jìn)行了干擾測(cè)試，最后測(cè)試結(jié)果顯示，小車的各個(gè)元件功能完整，最基本的平衡和再平衡功能也獲得了完美實(shí)現(xiàn)。至此，整個(gè)基于STM32的平衡車設(shè)計(jì)已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)設(shè)的所有功能。但是由于本問設(shè)計(jì)工作時(shí)間有限以及作者的知識(shí)和技術(shù)還存在一定局限性，該設(shè)計(jì)還是有很多可以完善和改進(jìn)的問題。1.僅僅可以完成直立平衡和自動(dòng)避障，人機(jī)交互非常有限，將來技術(shù)上可以從遙控以及轉(zhuǎn)向方面進(jìn)行改善。2.本設(shè)計(jì)使用的硬件條件優(yōu)先，僅僅是可以滿足該設(shè)計(jì)的一系列功能，如果是想要實(shí)現(xiàn)更多的功能，需要將硬件進(jìn)行升級(jí)換代以滿足需求。

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