1、雙輪自平衡小車科研訓練總結報告項目名稱： 學生姓名： 學 院： 指導教師： *學自動化學院*8系2014年12月27日目錄一、研究的目的與意義21.1.項目研究目的與意義21.2.國內外發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀3二、系統(tǒng)設計與要求42.1項目研究內容42.2設計要求42.3方案選取42.3.1主控板模塊42.3.2電機驅動模塊42.3.3傳感器模塊52.3.4 卡爾曼算法的初值計算方法及實際應用52.3.5 雙輪自平衡小車的PID控制5三、總體設計方案6四、系統(tǒng)硬件設計74.1 STC12C5A60S2簡介74.2 MPU6050簡介84.3 LM298簡介104.4硬件平臺的組合11五、系統(tǒng)軟件設

2、計125.1軟件設計流程125.2軟件程序如下12六、實驗結果與分析22七、參與人心得23八、參考文獻24一、 研究的目的與意義1.1.項目研究目的與意義 近年來，兩輪自平衡小車的研究開始在美國、日本、瑞士等國得到迅速的發(fā)展。建立了多個實驗原機型，提出來眾多解決平衡控制的方案，并對原機型的自動平衡性能與運動特性進行了驗證。通過對兩輪自平衡系統(tǒng)的改造，可快速方便的應用到眾多環(huán)境中去，如承載、運輸，代步等。這其中蘊藏著巨大的商機，相應有些國外公司現(xiàn)在已經(jīng)推出了商業(yè)化產(chǎn)品，并且已經(jīng)投放到了市場。兩輪自平衡小車兩輪共軸、獨立驅動、車身重中心位于車輪軸上方，通過運動保持平衡，可以直立運動，因為特別的結構

3、，它對于地形的變化有很強的適應能力，有著良好的運動性能，能夠在比較復雜的環(huán)境里面的工作，和傳統(tǒng)的輪式移動機器人相比較，兩輪自平衡小車有著以下的幾個優(yōu)點：（1）能夠實現(xiàn)在原地回轉和任意半徑的轉向，有更加靈活易變的移動軌跡很好地彌補了傳統(tǒng)多輪布局的缺點；（2）具有占地面積小的優(yōu)點，能夠在場地面積很小或者要求靈活運輸?shù)膱龊仙鲜褂?；?）車的結構上有很大的簡化，可以把車做的更輕更小；（4）有著較小的驅動功率，能夠讓電池長時間供電，為環(huán)保型輕車提供了一種新的概念。（5)機器人的平衡是個動態(tài)過程；機器人在平衡點附近不停地變化進行調節(jié)以保持平衡；（6)重心的高度對小車運動和硬件設計的限制小。多輪(三輪或以上

4、)移動小車雖然可以穩(wěn)定地平衡，可是重心過高則小車啟動或急停時，有傾倒的危險。因此重心必須要求很低，設計時總是拉大小車的水平截面積，降低高度。這樣會造成小車體積變大，質量增加，某些功能會受到限制。兩輪自平衡移動小車卻無這方面的約束，重心的高低引起的不平衡已經(jīng)通過動態(tài)平衡原理解決。因此重心的高低無嚴格限制，節(jié)省占地面積，可用在場地面積較小或要求靈活運輸?shù)膱龊希唬?)驅動功率較小，為電池長時間供電提供了可能，為環(huán)保輕型車提供了一種新的思路。鑒于這些特點，兩輪自平衡小車有著相當廣泛的應用前景。 兩輪自平衡小車是一個集動態(tài)決策和規(guī)劃、環(huán)境感知、行為控制和執(zhí)行等多種功能于一體的綜合復雜系統(tǒng)，其關鍵是在解決

5、自平衡的同時，還能夠適應在各種環(huán)境下的控制任務。通過運用外速度傳感器、角速度傳感器等，可以實現(xiàn)小車的平衡自主前進。1.2.國內外發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀兩輪自平衡小車自問世以來，迅速成為研究各種控制理論的理想平臺，具有重大的理論意義，這要歸功于她不穩(wěn)定的動態(tài)性能和系統(tǒng)所具有的非線性。早在1 986年，日本電通大學教授山藤高橋最先提出了兩輪自平衡機器人的概念，并制造了一個在導軌上的兩輪倒立擺機器人。這個基本的概念就是用數(shù)字處理器來偵測平衡的改變，然后以平行的雙輪來保持機器的平穩(wěn)。這款被山藤高橋稱為平行自行車的機器人開創(chuàng)了兩輪自平衡機器人研究的先河。 美國Segway LLC公司開發(fā)的Segway HT

6、兩輪平臺電動車把人們從傳統(tǒng)的“三點平衡”和以低重心、大商穩(wěn)的底盤設計來避免傾斜的束縛中解脫出來，通過檢測車體的角度和角述度用適當?shù)幕貜娃D矩來避免傾刳摔倒。系統(tǒng)利用5個慣性比率傳感器(陀螺儀)、2個傾角侍感器、電機編碼器和一世光學腳墊傳感囂把系統(tǒng)的的狀態(tài)提供給了控制器，控制器經(jīng)過運算確定輸入給電機的能量大小。近十年來，兩輪自平衡機器人引起同外許多研究機構和機器人愛好者極大關注，各種基于不同目的、不同設計方案和控制策略的自平衡系統(tǒng)相繼而生。在這方面國外的研究比較超前，研制出了一些具有代表性的機器人，國內的研究基本上處于理論研究與實踐的初期，只開發(fā)出了少數(shù)的實驗原型機。中國科學技術大學自動化系和力學

7、系多位教授、博導、博士、碩士研究生和本科生聯(lián)合研制完成的科研成果，又名自平衡電動代步車，是實用的兩輪自動平衡車(機器人)，己能實用化，兩輪自平衡機器幾是將倒立擺原理移植到移動機器人上的概念。關于倒立擺的研究多年來國內外已經(jīng)研究非常成熟，其文獻也相當之多，然而更重要的是如何將倒立擺有效地應用在移動機器人上。以上是國內外兩輪自平衡小車的研究現(xiàn)狀，這些小車都對本課題的研究提供了很好的指導作用。然而，這些機器人的有關資料中并沒有對機器人速度控制的詳細介紹。二、系統(tǒng)設計與要求2.1項目研究內容1) 兩輪自平衡小車物理實體的設計，各部分之間的硬件連接，搭建。2) 小車角速度傳感器、加速度傳感器對自身信息的

8、采集，并實現(xiàn)采集的信息對單片機進行傳送。 3）單片機軟件的設計，實現(xiàn)對小車的信息采集控制。2.2設計要求 設計一款可以站立的雙輪自平衡小車，一個集動態(tài)決策和規(guī)劃、環(huán)境感知、行為控制和執(zhí)行等多種功能于一體的綜合復雜系統(tǒng)，其關鍵是在解決自平衡的同時，還能夠適應在各種環(huán)境下的控制任務。通過運用加速度傳感器、角速度傳感器等，可以實現(xiàn)小車的平衡站立。2.3方案選取 根據(jù)設計要求，確定如下方案：使用STC12C5A60S2單片機，MPU6050芯片為主要的控制通信器件，加裝一些電源模塊、電源驅動模塊，實現(xiàn)對電動小車的平衡站立控制。由單片機根據(jù)所檢測的各種信息實現(xiàn)對小車的智能控制。這種方案能實現(xiàn)對自動小車的

9、運動狀態(tài)進行實時控制，控制靈活、可靠、精度高，可滿足對系統(tǒng)的各項要求。 雙輪自平衡小車系統(tǒng)主要包括以下模塊：電源模塊、單片機主控模塊、電機驅動模塊、傳感器模塊。2.3.1主控板模塊針對本設計特點，多開關量輸入程序控制系統(tǒng)，需要擅長處理多開關量的標準單片機，而不能用精簡I/O口和程序存儲器的小體積單片機，D/A，A/D功能也不必選用。根據(jù)這些分析，我選定了STC12C5A60S2單片機作為控制器，51系列單片機具有功能強大的位操作指令，I/O口均可按位尋址，程序空間大，對于本設計很適合，更可貴的是價格非常低廉。2.3.2電機驅動模塊 采用功率三極管作為功率放大器的輸出控制直流電機。線性型驅動的電

10、路結構和原理簡單，加速能力強，采用由達林頓管組成的H型橋式電路，用單片機控制達林頓管使之工作在占空比可調的開關狀態(tài)下，精確調整電動機轉速。這種電路由于工作在管子的飽和截止模式下，效率非常高，H型橋式電路保證了簡單的實現(xiàn)轉速和方向的控制，電子管的開關速度很快，穩(wěn)定性也極強，是一種廣泛采用的PWM調速技術?，F(xiàn)市面上很多這種芯片，我選了LM298N。由于電力電子器件只工作在開關狀態(tài)，主電路損耗較小，裝置效率較高。根據(jù)以上考慮，以及本設計中受控電機的容量和直流電機轉速的發(fā)展方向，本設計采用了H型單極型可逆PWM變換器件LM298N進行電機調速。2.3.3傳感器模塊 傳感器模塊采用了MPU6050，MP

11、U-6000（6050）為全球首例整合性6軸運動處理組件，相較于多組件方案，免除了組合陀螺儀與加速器時之軸間差的問題，減少了大量的包裝空間。MPU-6000（6050）整合了3軸陀螺儀、3軸加速器，并含可藉由第二個I2C端口連接其他廠牌之加速器、磁力傳感器、或其他傳感器的數(shù)位運動處理硬件加速引擎，由主要I2C端口以單一數(shù)據(jù)流的形式，向應用端輸出完整的9軸融合演算技術的運動處理資料庫，可處理運動感測的復雜數(shù)據(jù)，降低了運動處理運算對操作系統(tǒng)的負荷，并為應用開發(fā)提供架構化的API。2.3.4 卡爾曼算法的初值計算方法及實際應用卡爾曼濾波是一種統(tǒng)計估算算法，通過處理一系列帶有誤差的實際測量數(shù)據(jù)而得到的

12、所需要的物理參數(shù)的最佳估計值。根據(jù)這一基本思想，同樣可以用于處理一系列帶有誤差的預報值而得到預報值得最佳估計值。卡爾曼濾波是一種高效率的遞歸濾波器(自回歸濾波器), 它能夠從一系列的不完全及包含噪聲的測量中，估計動態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)。2.3.5 雙輪自平衡小車的PID控制兩輪自平衡小車的核心問題是平衡控制問題和運動控制問題。兩輪自平衡小車需要始終保持車身直立。PID控制算法是應用最為普遍的一種算法，其特點是構造簡單，應用有效及具備了許多成熟的穩(wěn)定性分析的方法，有很高的可靠性。針對兩輪自平衡小車的非線性和不穩(wěn)定性，利用非線性PD控制算法和PID差動結構可以實現(xiàn)小車的平衡控制和運動控制。三、總體設計方案

13、本設計采用STC12C5A60S2單片機作為控制器，通過軟件濾波和自動控制理論算法使得小車達到平衡狀態(tài)。系統(tǒng)的傳感器采用角度傳感和角速度傳感器MPU6050采集小車車身的水平狀態(tài)值和小車的加速度值。并且采用了LM298雙橋大功率集成驅動芯片來驅動電機。依靠這些可靠的硬件設計，使用PID 閉環(huán)控制算法和卡爾曼濾波算法，使得整個硬件結構和軟件系統(tǒng)能順利匹配。從而使得小車能保持直立自平衡狀態(tài)。 系統(tǒng)框圖如下： 系統(tǒng)框圖四、系統(tǒng)硬件設計4.1 STC12C5A60S2簡介STC12C5A60S2是STC生產(chǎn)的單時鐘/機器周期(1T)的單片機，是高速、低功耗、超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完

14、全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍。內部集成MAX810專用復位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉換，針對電機控制，強干擾場合。1、增強型8051CPU，1T(1024G)，單時鐘/機器周期2、工作電壓 5.5-3.5V3、1280字節(jié)RAM4、通用I/O口，復位后為：準雙向口/弱上拉可設置成四種模式：準雙向口/弱上拉，強推挽/強上拉，僅為輸入/高阻，開漏每個I/O口驅動能力均可達到20mA，但整個芯片最大不要超過120mA5、有EEPROM功能6、看門狗7、內部集成MAX810專用復位電路8、外部掉電檢測電路9、時鐘源：外部高精度晶體/時鐘，內部R/C振蕩器常溫下內部R/C振蕩器頻

15、率為：5.0V單片機為：1117MHz3.3V 單片機為：812MHz10、4個16位定時器兩個與傳統(tǒng)8051兼容的定時器/計數(shù)器，16位定時器T0和T111、3個時鐘輸出口，可由T0的溢出在P3.4/T0輸出時鐘，可由T1的溢出在P3.5/T1輸出時鐘，獨立波特率發(fā)生器可以在P1.0口輸出時鐘12、外部中斷I/O口7路，傳統(tǒng)的下降沿中斷或電平觸發(fā)中斷，并新增支持上升沿中斷的PCA模塊，Power Down模式可由外部中斷喚醒，INT0/P3.2，INT1/P3.3，T0/P3.4，T1/P3.5，RxD/P3.0，CCP0/P1.3，CCP0/P1.313、PWM2路14、A/D轉換，10位

16、精度ADC，共8路，轉換速度可達250K/S15、通用全雙工異步串行口(UART)16、雙串口，RxD2/P1.2，TxD2/P1.317、封裝：LQFP-48，LQFP-44，PDIP-40，PLCC管腳說明P0.0P0.7 P0：P0口既可以作為輸入/輸出口，也可以作為地址/數(shù)據(jù)復用總線使用。當P0口作為輸入/輸出口時，P0是一個8位準雙向口，內部有弱上拉電阻，無需外接上拉電阻。當P0作為地址/數(shù)據(jù)復用總線使用時，是低8位地址線A0A7，數(shù)據(jù)線D0D7。4.2 MPU6050簡介MPU-60X0 是全球首例9 軸運動處理傳感器。它集成了3 軸MEMS 陀螺儀，3 軸MEMS加速度計，以及一

17、個可擴展的數(shù)字運動處理器DMP（Digital Motion Processor），可用I2C接口連接一個第三方的數(shù)字傳感器，比如磁力計。擴展之后就可以通過其I2C 或SPI 接口輸出一個9 軸的信號（SPI 接口僅在MPU-6000 可用）。MPU-60X0 也可以通過其I2C 接口連接非慣性的數(shù)字傳感器，比如壓力傳感器。 MPU-60X0 對陀螺儀和加速度計分別用了三個16 位的ADC，將其測量的模擬量轉化為可輸出的數(shù)字量。為了精確跟蹤快速和慢速的運動，傳感器的測量范圍都是用戶可控的，陀螺儀可測范圍為250，500，1000，2000/秒（dps），加速度計可測范圍為2，4，8，16g。

18、一個片上1024 字節(jié)的FIFO，有助于降低系統(tǒng)功耗。和所有設備寄存器之間的通信采用400kHz 的I2C 接口或1MHz 的SPI 接口（SPI 僅MPU-6000 可用）。對于需要高速傳輸?shù)膽?，對寄存器的讀取和中斷可用20MHz 的SPI。 另外，片上還內嵌了一個溫度傳感器和在工作環(huán)境下僅有1%變動的振蕩器。芯片尺寸440.9mm，采用QFN 封裝（無引線方形封裝），可承受最大10000g 的沖擊，并有可編程的低通濾波器。 關于電源，MPU-60X0 可支持VDD 范圍2.5V5%，3.0V5%，或3.3V5%。另外MPU-6050 還有一個VLOGIC 引腳，用來為I2C 輸出提供邏輯

19、電平。VLOGIC 電壓可取1.85%或者VDD。5V/3.3V電源輸入，XDA/XCL用于外接其他IIC接口傳感器，不用。 SDA，SCL連接到單片機，INT產(chǎn)生中斷信號，連接至單片機。AD0一般接地。4.3 LM298簡介L298N是SGS公司的產(chǎn)品，內部包含4通道邏輯驅動電路。是一種二相和四相電機的專用驅動器，即內含二個H橋的高電壓大電流雙全橋式驅動器，接收標準TTL邏輯電平信號，可驅動46V、2A以下的電機。L298有兩路電源分別為邏輯電源和動力電源，上圖中6V為邏輯電源，12V為動力電源。J4接入邏輯電源，J6接入動力電源，J1與J2分別為單片機控制兩個電機的輸入端，J3與J5分別與

20、兩個電極的正負極相連。ENA與ENB直接接入6V邏輯電源也就是說兩個電機時刻都工作在使能狀態(tài)，控制電機的運行狀態(tài)只有通過J1與J2兩個接口。IN1IN2ENA電機狀態(tài)XX0停止101順時針011逆時針000停止110停止4.4硬件平臺的組合電源模塊接12V電源，然后通過電源模塊給系統(tǒng)的所有部分供電。MPU6050的SCL 和SDA引腳分別接單片機的P2.0和P2.1引腳。電機驅動模塊的INT0，INT1，INT2，INT3分別接單片機的P2.1、P2.2、P2.5、P2.0引腳。連接后各個電源線，即完成小車的整體硬件搭建。小車整體布局合理，結構層次清晰，重心穩(wěn)定。五、系統(tǒng)軟件設計5.1軟件設計

21、流程5.2 軟件程序如下/*/ 兩輪自平衡車最終版控制程序（6軸MPU6050+互補濾波+PWM電機） / 單片機STC12C5A60S2 / 晶振：20M/ 日期：2012.11.26 - ？*/#include #include #include #include typedef unsigned char uchar;typedef unsigned short ushort;typedef unsigned int uint;/*功能模塊頭文件*#include DELAY.H /延時頭文件#include STC_ISP.H /程序燒錄頭文件#include SET_SERIAL.H

22、/串口頭文件#include SET_PWM.H/PWM頭文件#include MOTOR.H/電機控制頭文件#include MPU6050.H/MPU6050頭文件/*角度參數(shù)*float Gyro_y; /Y軸陀螺儀數(shù)據(jù)暫存float Angle_gy; /由角速度計算的傾斜角度float Accel_x; /X軸加速度值暫存float Angle_ax; /由加速度計算的傾斜角度float Angle; /小車最終傾斜角度uchar value; /角度正負極性標記/*PWM參數(shù)*int speed_mr; /右電機轉速int speed_ml; /左電機轉速int PWM_R; /右

23、輪PWM值計算int PWM_L; /左輪PWM值計算float PWM; /綜合PWM計算float PWMI; /PWM積分值/*電機參數(shù)*float speed_r_l;/電機轉速float speed; /電機轉速濾波float position; /位移/*藍牙遙控參數(shù)*uchar remote_char;char turn_need;char speed_need;/*/定時器100Hz數(shù)據(jù)更新中斷/*void Init_Timer1(void)/10毫秒20MHz,100Hz刷新頻率AUXR &= 0xBF;/定時器時鐘12T模式TMOD &= 0x0F;/設置定時器模式TMOD

24、 |= 0x10;/設置定時器模式TL1 = 0xE5; /設置定時初值TH1 = 0xBE; /設置定時初值TF1 = 0; /清除TF1標志TR1 = 1; /定時器1開始計時/*/中斷控制初始化/*void Init_Interr(void) EA = 1; /開總中斷 EX0 = 1; /開外部中斷INT0 EX1 = 1; /開外部中斷INT1 IT0 = 1; /下降沿觸發(fā) IT1 = 1; /下降沿觸發(fā)ET1 = 1; /開定時器1中斷/*卡爾曼參數(shù)*float code Q_angle=0.001; float code Q_gyro=0.003;float code R_an

25、gle=0.5;float code dt=0.01; /dt為kalman濾波器采樣時間;char code C_0 = 1;float xdata Q_bias, Angle_err;float xdata PCt_0, PCt_1, E;float xdata K_0, K_1, t_0, t_1;float xdata Pdot4 =0,0,0,0;float xdata PP22 = 1, 0 , 0, 1 ;/*/ 卡爾曼濾波/*/Kalman濾波，20MHz的處理時間約0.77ms；void Kalman_Filter(float Accel,float Gyro)Angle+=

26、(Gyro - Q_bias) * dt; /先驗估計Pdot0=Q_angle - PP01 - PP10; / Pk-先驗估計誤差協(xié)方差的微分Pdot1=- PP11;Pdot2=- PP11;Pdot3=Q_gyro;PP00 += Pdot0 * dt; / Pk-先驗估計誤差協(xié)方差微分的積分PP01 += Pdot1 * dt; / =先驗估計誤差協(xié)方差PP10 += Pdot2 * dt;PP11 += Pdot3 * dt;Angle_err = Accel - Angle;/zk-先驗估計PCt_0 = C_0 * PP00;PCt_1 = C_0 * PP10;E = R_a

27、ngle + C_0 * PCt_0;K_0 = PCt_0 / E;K_1 = PCt_1 / E;t_0 = PCt_0;t_1 = C_0 * PP01;PP00 -= K_0 * t_0; /后驗估計誤差協(xié)方差PP01 -= K_0 * t_1;PP10 -= K_1 * t_0;PP11 -= K_1 * t_1;Angle+= K_0 * Angle_err; /后驗估計Q_bias+= K_1 * Angle_err; /后驗估計Gyro_y = Gyro - Q_bias; /輸出值(后驗估計)的微分=角速度/*/ 傾角計算（卡爾曼融合）/*void Angle_Calcu(v

28、oid) /-加速度-/范圍為2g時，換算關系：16384 LSB/g/角度較小時，x=sinx得到角度（弧度）, deg = rad*180/3.14/因為x=sinx,故乘以1.3適當放大Accel_x = GetData(ACCEL_XOUT_H); /讀取X軸加速度Angle_ax = (Accel_x - 1100) /16384; /去除零點偏移,計算得到角度（弧度）Angle_ax = Angle_ax*1.2*180/3.14; /弧度轉換為度, /-角速度-/范圍為2000deg/s時，換算關系：16.4 LSB/(deg/s)Gyro_y = GetData(GYRO_YO

29、UT_H); /靜止時角速度Y軸輸出為-30左右Gyro_y = -(Gyro_y + 30)/16.4; /去除零點偏移，計算角速度值,負號為方向處理 /Angle_gy = Angle_gy + Gyro_y*0.01; /角速度積分得到傾斜角度./-卡爾曼濾波融合-Kalman_Filter(Angle_ax,Gyro_y); /卡爾曼濾波計算傾角/*/-互補濾波-/補償原理是取當前傾角和加速度獲得傾角差值進行放大，然后與 /陀螺儀角速度疊加后再積分，從而使傾角最跟蹤為加速度獲得的角度/0.5為放大倍數(shù)，可調節(jié)補償度；0.01為系統(tǒng)周期10msAngle = Angle + (Angle

30、_ax-Angle)*0.5 + Gyro_y)*0.01);*/ /*/電機轉速和位移值計算/*void Psn_Calcu(void) speed_r_l =(speed_mr + speed_ml)*0.5;speed *= 0.7; /車輪速度濾波speed += speed_r_l*0.3;position += speed; /積分得到位移position += speed_need;if(position 6000) position = 6000; static float code Kp = 9.0; /PID參數(shù)static float code Kd = 2.6; /PI

31、D參數(shù)static float code Kpn = 0.01; /PID參數(shù)static float code Ksp = 2.0; /PID參數(shù)/*/電機PWM值計算/*void PWM_Calcu(void) if(Angle40) /角度過大，關閉電機 CCAP0H = 0; CCAP1H = 0; return;PWM = Kp*Angle + Kd*Gyro_y; /PID：角速度和角度PWM += Kpn*position + Ksp*speed; /PID：速度和位置PWM_R = PWM + turn_need;PWM_L = PWM - turn_need;PWM_Moto

32、r(PWM_L,PWM_R); /*/手機藍牙遙控/*void run (void) speed_need = -80; /前進 /*=*/*/main/*void main() delaynms(500); /上電延時Init_PWM(); /PWM初始化 Init_Timer0(); /初始化定時器0，作為PWM時鐘源Init_Timer1(); /初始化定時器1Init_Interr(); /中斷初始化Init_Motor(); /電機控制初始化Init_BRT(); /串口初始化（獨立波特率）InitMPU6050(); /初始化MPU6050delaynms(500); while(

33、1) run()/*=*/*timer1中斷*void Timer1_Update(void) interrupt 3 TL1 = 0xE5; /設置定時初值10MS TH1 = 0xBE; /STC_ISP(); /程序下載 Angle_Calcu(); /傾角計算 Psn_Calcu(); /電機位移計算 PWM_Calcu(); /計算PWM值 speed_mr = speed_ml = 0; /*右電機中斷*void INT_L(void) interrupt 0 if(SPDL = 1) speed_ml+; /左電機前進 else speed_ml-; /左電機后退 LED = L

34、ED; /*左電機中斷*void INT_R(void) interrupt 2 if(SPDR = 1) speed_mr+; /右電機前進 else speed_mr-; /右電機后退 LED = LED; 六、實驗結果與分析經(jīng)過三周的努力，從開始的選題分組，然后再到開題報告，電路板焊接，機構設計與調試，硬件電路調試，軟件電路調試，再到最后的綜合調試，我們最終取得了以下實驗結果1.完成了一個結構穩(wěn)定的小車硬件平臺搭建。2.完成了一個可以控制小車進行平衡調整的。3.設計了一款可以基本站立的雙輪自平衡小車。 小車圖片 小車調試圖片七、參與人心得從這次科研訓練中，學到了很多知識，不單單加強了自己

35、的動手能力，也學會了單片機的應用，需要將各個模塊吃透才能將其運用自如，動腦是前提，動手是硬道理，在動手制作過程中總結經(jīng)驗，跟隊友和老師一起克服各種困難。在此過程中我知道，一個項目的完成不只是靠一個人就能成功的，需要團隊的同心協(xié)力，迎難而上，共同克服各種困難。在訓練的過程中，在硬件平臺搭建起來后，發(fā)現(xiàn)小車一直不能平衡的行走，于是乎我和隊友每天都在研究程序，通過改參數(shù)，發(fā)現(xiàn)還是不能平衡，結果發(fā)現(xiàn)重心不穩(wěn)，不在小車的中心，于是又重新搭建硬件平臺，把重心放低，放在小車的中心。經(jīng)過這個過程，發(fā)現(xiàn)還是不能成功。再后來在老師的指導下，通過調PID參數(shù)，把小車的速度跟角度調到合適的位置，最后終于完成了。在完成的那一刻發(fā)現(xiàn)這次項目遠非想象的那么簡單，真正通過自己動手去做才會發(fā)現(xiàn)問題和如何堅決問題。在這次項目制作過程中我獲得最重的東西是相互學習，彌補自己的不足，一起討論中得到不同的意見，從中找到合適的見解，討論一點一滴的知識并分析這些知識的作用，讓大家知道要學的知識很多，決不能取得一