两轮自平衡车
两轮平衡车原理

两轮平衡车原理两轮平衡车,又称电动平衡车或电动独轮车,是一种新型的个人电动代步工具,它通过倾斜身体来控制前后平衡,实现前进、后退、转弯等动作。
它的原理是基于陀螺仪的稳定性和动力学原理,下面我们将详细介绍两轮平衡车的原理。
首先,两轮平衡车的核心部件是陀螺仪,它是一种能够保持自身平衡的装置。
在两轮平衡车中,陀螺仪感知车身的倾斜角度,然后通过内置的控制系统来调整电机的转速,从而保持车身的平衡。
这种原理类似于人类的平衡感觉,当人体倾斜时,大脑会发送信号给肌肉,使身体保持平衡,而两轮平衡车则是通过电子系统来实现这一功能。
其次,两轮平衡车的动力来源于电机和电池。
电机是驱动车轮转动的关键部件,它通过控制转速和方向来实现车辆的前进、后退和转向。
而电池则为电机提供能量,一般采用锂电池作为动力源,它具有能量密度高、重量轻、循环寿命长等优点,能够满足两轮平衡车长时间的使用需求。
另外,两轮平衡车还配备了传感器和控制系统。
传感器可以感知车身的倾斜角度、加速度和角速度等参数,然后将数据传输给控制系统。
控制系统根据传感器的数据,通过算法来判断车身的状态,并控制电机的工作状态,从而实现平衡和动作控制。
这种闭环控制系统使得两轮平衡车能够快速、精准地响应用户的操作,保持稳定的行驶状态。
最后,两轮平衡车的原理还涉及到人体的平衡感知和操作技巧。
用户通过身体的微调和重心的移动来控制车辆的前进、后退和转向,这需要一定的平衡能力和操作技巧。
随着使用时间的增加,用户可以逐渐掌握平衡车的操作技巧,实现更加灵活、自如的驾驶体验。
综上所述,两轮平衡车的原理是基于陀螺仪的稳定性和动力学原理,通过电机、电池、传感器和控制系统的协同作用,实现车身的平衡和动作控制。
同时,用户的平衡感知和操作技巧也是保证车辆安全、稳定行驶的重要因素。
希望通过本文的介绍,能够让大家对两轮平衡车的原理有更深入的了解。
两轮平衡车工作原理

两轮平衡车工作原理一、引言两轮平衡车是一种基于倒立摆原理的个人交通工具,它具有自平衡、环保、便携等特点,因此在现代城市中越来越受到人们的关注和喜爱。
本文将从机械结构、传感器、控制系统等方面介绍两轮平衡车的工作原理。
二、机械结构两轮平衡车通常由车身、车轮、电机、减速器、转向机构等组成。
其中,车身是整个车辆的主体,用于承载其他组件。
车轮是车辆的行驶部件,通过电机和减速器驱动,使车辆前进或后退。
电机是发动机的替代品,它通过向车轮提供动力来推动车辆。
减速器可以将电机的高速旋转转换为车轮的低速旋转,以提供更大的扭矩。
转向机构用于控制车轮的转向,使车辆能够转弯或改变方向。
三、传感器两轮平衡车通常配备了多种传感器,用于感知车辆的状态和环境信息。
其中最重要的传感器是陀螺仪和加速度计。
陀螺仪用于测量车辆的倾斜角度,从而得知车身是否处于平衡状态。
加速度计用于测量车辆的加速度,从而判断车辆的加速或减速状态。
通过陀螺仪和加速度计的数据,控制系统可以实时监测车辆的倾斜状态,从而采取相应的控制策略。
四、控制系统控制系统是两轮平衡车的核心,它负责根据传感器的数据来控制电机的转速,以实现车辆的平衡和控制。
控制系统通常由微处理器、控制算法和电机驱动器组成。
微处理器是控制系统的大脑,负责处理传感器数据和执行控制算法。
控制算法是控制系统的关键部分,通过对传感器数据的分析和处理,判断车辆的状态,并采取相应的控制策略。
电机驱动器负责将微处理器输出的控制信号转换为电机的控制信号,控制电机的转速和方向。
五、工作原理两轮平衡车的工作原理可以简单概括为:通过陀螺仪和加速度计感知车辆的状态,将传感器数据传输给控制系统;控制系统根据传感器数据判断车辆的倾斜状态,并通过控制算法计算出合适的电机控制信号;电机驱动器将控制信号转换为电机的控制信号,控制电机的转速和方向;车轮根据电机的驱动旋转,使车辆保持平衡或实现前进、后退和转弯。
六、结论通过上述的介绍,我们可以了解到两轮平衡车的工作原理是基于倒立摆原理的。
两轮平衡车的应用场景

两轮平衡车的应用场景
近年来,两轮平衡车(也称为电动独轮车)因其小巧、轻便、易携带和环保等优点,受到了越来越多人的喜爱和追捧。
它的主要应用场景如下:
1.出行代步。
随着城市化进程的加快,人们日益感受到交通拥堵的烦扰,而传统交通工具的疲劳和费用也让人烦恼。
相比之下,两轮平衡车无需担心交通拥堵、无需消耗体力,一键启动即可畅游城市。
2.旅游观光。
旅游是很多人的爱好,而两轮平衡车是一款旅游观光的理想伴侣。
它小巧轻便,穿行于熙攘的人流中非常便捷。
此外,它还可以通过手机连接导航软件,帮助人们在城市和景区中寻找最佳路线和景点。
3.体育锻炼。
两轮平衡车不仅可以代步,还可以成为一种有趣的运动方式。
因为使用时需要身体前后左右的控制和平衡,所以它有一定的锻炼身体和提升平衡能力的作用,而这些都是人们日常生活中很重要的事情。
4.社交互动。
两轮平衡车不仅可以带给人们方便和乐趣,还可以成为一种社交工具。
当人们以两轮平衡车为媒介与他人交流时,就能够更轻松地建立起友谊和互动,增加彼此的交流机会。
总之,两轮平衡车是一种多实用功能和多场景的工具,无论是出行、旅游、体育锻炼还是社交互动,它都能为人们带来很多好处。
不过,使用时也需要注意安全问题,预防意外发生。
双轮平衡车

双轮平衡车百科名片双轮平衡车,又叫电动平衡车,双轮思维车、双轮代步车、体感车、射位车、智感车等。
其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上,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。
[1]中文名:双轮平衡车外文名:Airwheel别名:双轮代步车、双轮思维车、体感车目录驾驶方法技术特点:原理功能配置产品特色主要品牌驾驶方法类似人体自身的平衡系统,当身体重心前倾时,为了保证平衡,需要往前走,重心后倾时同理。
同时,电动平衡车的转向由把手握及伸缩杆来实现,摆动把手握会连带着伸缩杆使车辆左右两个车轮产生转速差(例如伸缩杆向左摆动时,右轮的转速会比左轮快),达到转向的效果。
车辆的能量来源是一个锂电池组,单次充电可保证20-30公里的续航里程和15公里的最高时速。
在骑行时,将方向操纵杆指向需要前进的方向,车体将会朝着指向的方向行驶。
当方向操纵杆处于车体正中间位置时,系统将朝正前方行驶。
当转方向操纵杆时,系统会相应地控制左右两边的速度差,实现转向,让身体跟随方向操纵杆倾斜的方向倾斜,将会获得更好的转向体验。
突破性的垂直转向设计,颠覆传统的驾驭方式,更符合人体的操作习惯。
[2]技术特点:1、左右两轮电动车,独特的平衡设计方案。
2、集“嵌入式+工业设计+艺术设计”的产品集成创新技术,以嵌入式技术提升产品的内在智能化,以适应当代产品数字化、智能化的趋势,实现由内而外的创新。
3、产品信息建模,建立一套既包含产品形状特征,也包含用户认知意象的心理特征体系,并在此基础上进一步开发以用户对产品的最终要求驱动的产品生成系统。
原理运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(DynamicStabilization)的基本原理上,也就是车辆本身的自动平衡能力。
以内置的精密固态陀螺仪(Solid-StateGyroscopes)来判断车身所处的姿势状态,透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后,驱动马达来做到平衡的效果。
两轮平衡车说明书

图1-5折叠后
第三章驾驶注意
注意事项
1. 利用辅助轮安全学习驾驶
2. 双轮平衡车是利用陀螺仪进行前后稳定的。当身体前倾,独轮车会感知到动作进行加速;当身体后仰,平衡车也会控制电机减速以维持驾驶者与车体的平衡。双轮平衡车能帮助左右平衡,不像是骑自行车一样,需要靠一定的速度和身体来控制左右平衡。
准备工作
1. 选择适合的场地:请在平坦、空旷、无机动车、人少的场地进行试车。
2. 检查车辆:驾驶前需要检查电力是否充足、摇动车辆是否有异响和松动、手动推行平衡车看车轮是否与外壳产生摩擦。
3. 最好可以找一位朋友一起学习骑行,可以提供协助,会对更快的掌握骑车技巧有帮助。
外观重量
尺寸
高450mm,长392mm(最大厚度163mm,最小厚度70mm
踏板离地距离
112mm(无载重状态)
轮胎尺寸
直径360mm
车体自重
12.6kg(不含辅助轮〕
信息提录
电源及错误
电源开关LED(开机常亮,保护时闪烁)
电量
电量指示LED(大于约85%时,四颗LED全亮,随电量下降逐渐熄灭〕
声音提醒
图1-2车体结构图
图1-3平衡车原理图
1.4动态稳定概述
运用MC9S12XS128单片机,设计一种基于电磁导航的两轮自平衡车系统,并实现车模的直立行走,自主寻迹功能。系统采用飞思卡尔十六位微处理器MC9S12XS128作为核心控制单元,通过运用各种传感器,设计稳压模块、最小系统模块、双轮测速模块、倾角测量模块、电机驱动模块和人机交互模块并编写相应程序以完成平衡控制,速度控制,转向控制三大任务。
见图11图1112产品参数产品性能最高时速约18公里小时12公里小时开始报警续航距离约3035krn视骑行者体重为路况及环境而定最大爬坡角度约20体重60公斤者实际路测可达35电池150瓦时锂电池电池保护板具备均衡功能适用温度1040最适合适用温度1030最大载重120kg充电器电压ac22ov5060hz充电时间约5060分钟保护措施侧倾保护左右均为45超过45时电机会停止运转限速保护大于12kmh开启踏板前端逐渐抬起阻止进一步加速低电量保护电量剩余约10时开启踏板前端开始下沉逐渐减速直至停止外观重量尺寸高450mm长392mm最大厚度163mm最小厚度70mm踏板离地距离112mm无载重状态轮胎尺寸直径360mm车体自重126kg不含辅助轮信息提录电源及错误电源开关led开机常亮保护时闪烁电量电量指示led大于约85时四颗led全亮随电量下降逐渐熄灭声音提醒嘀声开机嘀声提示低电量保护时连续嘀声声音提醒长鸣侧倾时长鸣产品附件标配充电器辅助轮13动力学模型分析一个控制系统要想准确定量的分析设计提高对系统的认知和掌控能力首先要对对象建立模型
两轮平衡小车说明书

电气电子工程学院自主创新作品两轮平衡小车摘要两轮自平衡小车具有体积小、结构简单、运动灵活的特点,适用于狭小和危险的工作空间,在安防和军事上有广泛的应用前景。
两轮自平衡小车是一种两轮左右平衡布置的,像传统倒立摆一样,本身是一种自然不稳定体,其动力学方程具有多变量、非线性、强耦合、时变、参数不确定性等特性,需要施加强有力的控制手段才能使其保持平衡。
本作品采用STM32单片机作为主控制器,用一个陀螺仪传感器来检测车的状态,通过dvr8800控制小车两个电机,来使小车保持平衡状态,通过2.4G模块无线通讯进行遥控来控制小车运行状态。
关键词:智能小车;单片机;陀螺仪。
目录一.前言 (4)一.两轮平衡车的平衡原理 (4)2.1 平衡车的机械结构..........................................................................错误!未定义书签。
2.2 两轮车倾倒原因的受力分析 (4)2.3 平衡的方法 (5)三.系统方案分析与选择论证 (5)3.1 系统方案设计 (5)3.1.1 主控芯片方案 (5)3.1.2 姿态检测传感器方案 (6)3.1.3 电机选择方案 (6)3.2 系统最终方案 (7)四.主要芯片介绍和系统模块硬件设计 (7)4.1.STM32单片机简介(stm32rbt6) (7)4.2.陀螺仪传感器 (8)4.3.TB6612 (8)4.4.编码器 (9)4.5. 主控电路 (9)4.6 电机驱动电路 (10)五.系统软件设计 (11)5.1 PID概述 (11)5.2 数字PID算法 (12)5.3 PID控制器设计 (13)六.硬件电路 (14)七.制作困难 (15)八.结论 (16)九.参考文献 (16)一.前言应用意义。
自平衡车巧妙地利用地心引力使其自身保持平衡,并使得重力本身成为运动动能的提供者,载重越大,行驶动能也就越大,具有环保的特点(胡春亮等,2007)。
平衡车的工作原理

平衡车的工作原理
平衡车,也被称为电动平衡车、自平衡车,是一种新型个人电动交通工具,其工作原理可分为电机控制系统、陀螺仪、倾角检测和数据处理系统四个部分。
1. 电机控制系统
- 平衡车采用双轮设计,每个轮子由一个电机驱动。
- 电机控制系统通过调节两个电机的转速来实现平衡车的前后移动和转向。
- 通常采用无刷直流电机,可提供足够的动力和高效率。
2. 陀螺仪
- 陀螺仪是平衡车实现自平衡的重要组成部分,通过感应重力加速度和角速度实现动态控制。
- 在平衡车上安装的陀螺仪感受到倾斜角度,将这些数据传输给倾角检测系统。
3. 倾角检测
- 倾角检测系统主要由加速度传感器和角速度传感器组成。
- 加速度传感器用于检测平衡车倾斜的重力方向;角速度传感器用于检测平衡车的转动速度。
- 这些传感器将倾斜角度和角速度通过数据线传输给数据处理系统。
4. 数据处理系统
- 数据处理系统是平衡车的大脑,它接收倾角检测系统传输的数据,进行实时分析和处理。
- 数据处理系统根据倾角传感器的数据,通过算法计算出平衡车要达到的倾斜角度,并将结果传输给电机控制系统。
- 数据处理系统还负责将用户对平衡车的指令转换为相应的控制信号,通过控制电机的转速来实现平衡车的前后移动和转向。
总结:
平衡车的工作原理可以概括为电机控制系统根据数据处理系统计算出的倾斜角度,通过调节电机的转速来实现平衡车的前后移动和转向。
陀螺仪和倾角检测系统负责感应倾斜角度和角速度,并将这些数据传输给数据处理系统进行分析和处理。
通过这个工作原理,平衡车能够实现自平衡,并能够根据用户的指令进行控制。
两轮自平衡小车的设计与实现

两轮自平衡小车的设计与实现一、本文概述随着科技的飞速发展,智能化、自主化已经成为现代机器人技术的重要发展方向。
两轮自平衡小车作为一种典型的动态稳定控制机器人,其设计与实现技术对于推动机器人技术的进步具有重要意义。
本文旨在深入探讨两轮自平衡小车的设计理念、实现方法以及关键技术,为相关领域的研究者和爱好者提供有益的参考。
本文将首先介绍两轮自平衡小车的基本概念和原理,阐述其动态稳定控制的基本思想。
随后,将详细介绍两轮自平衡小车的硬件设计,包括电机驱动、传感器选型、控制器设计等关键部分,并阐述各部件之间的协同工作原理。
在此基础上,本文将重点探讨两轮自平衡小车的软件实现,包括平衡控制算法、运动控制算法以及人机交互界面设计等。
本文还将对两轮自平衡小车的性能优化和实际应用进行深入分析,探讨如何提高其稳定性、响应速度以及续航能力等问题。
本文将对两轮自平衡小车的发展趋势和前景进行展望,为相关领域的研究和发展提供有益的参考。
通过本文的阐述,读者可以全面了解两轮自平衡小车的设计与实现过程,掌握其关键技术和应用方法,为推动机器人技术的发展做出贡献。
二、两轮自平衡小车的基本原理两轮自平衡小车,又称作双轮自稳车或双轮倒立摆,是一种基于动态稳定技术设计的个人交通工具。
其基本原理主要涉及到力学、控制理论以及传感器技术。
两轮自平衡小车的稳定性主要依赖于其独特的力学结构。
与传统三轮或四轮的设计不同,双轮自平衡小车只有两个支撑点,这意味着它必须通过动态调整自身姿态来维持稳定。
这种动态调整的过程类似于杂技演员走钢丝,需要精确的平衡和快速的反应。
实现自平衡的关键在于控制理论的应用。
两轮自平衡小车通常搭载有先进的控制系统,该系统通过传感器实时监测小车的姿态(如倾斜角度、加速度等),并根据这些信息计算出必要的调整量。
控制系统随后会向电机发送指令,调整小车的运动状态,以保持平衡。
传感器在两轮自平衡小车中扮演着至关重要的角色。
常见的传感器包括陀螺仪、加速度计和角度传感器等。
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两轮自平衡送餐车【摘要】:本项目为“两轮自平衡车送餐机器人”系统的研究与实现,从加速度计和陀螺仪传感器得出的角度。
运用卡尔曼滤波优化,补偿陀螺仪的漂移误差和加速度计的动态误差,得到更优的倾角近似值。
根据PID控制调节参数,实现两轮直立行走。
通过电磁传感器对电磁线的检测和GPS模块精确定位,实现了平衡车的自动送餐功能。
【关键字】:加速度计陀螺仪卡尔曼滤波PID控制调节电磁传感器GPS模块【Abstract】:This is a project of "research and Realization of a two wheeled self balancing robot car room" system, from the accelerometer and gyro sensor of angle. Using the Calman filter optimization, the dynamic error of gyroscope drift error and acceleration compensation plan, to get better approximations angle. According to the PID control parameters, achieve two upright. Through the detection and accurate positioning of GPS module electromagnetic sensors on the magnet wire, the balance of the car automatic room function.【Keyword】:saccelerometer gyroscope Calman filtering PID control electromagnetic sensor GPS module第一章引言 (2)第二章基本原理 (3)2.1两轮自平衡送餐车整体框架 (3)2.2送餐车直立控制 (3)2.3速度控制 (4)2.4方向控制 (5)第三章硬件电路设计与实现 (5)3.1主控芯片 (5)3.2电机驱动方案 (5)3.3电磁信号处理电路 (6)3.4红外遥控模块 (6)第四章系统软件控制流程图 (7)第五章卡尔曼滤波 (8)4.1卡尔曼滤波简介 (8)4.2卡尔曼滤波实现的效果 (8)4.3卡尔曼滤波原型 (9)4.4卡尔曼滤波化简 (10)4.5卡尔曼滤波参数调试 (12)5总结 (13)第一章引言两轮自平衡送餐车具有运动灵活、智能控制、操作简单等优点。
因此它适用于在狭小空间内运行,可以穿梭于餐厅的任意的位置,也可以将自平衡电动车改装成两轮自平衡机器人。
由于两轮自平衡送餐车的两轮结构,使得它的重心在上、支点在下,故在非控制状态(或静态)下为一不稳定系统。
然而,可以利用倒立摆系统的控制原理,通过微处理器的控制使它能够如倒立摆一样稳定在一个平衡位置处,并能在保持平衡的状态下按照使用者的指令要求正常运行。
两轮自平衡送餐车实际上是一级直线式倒立摆和旋转式倒立摆的结合体,它的控制原理与倒立摆系统的基本一致。
更形象地说,自平衡送餐车的工作原理更像人行走的过程。
对于人而言,当人体的重心向前倾斜并失去平衡时,人通过自身的感觉器官能够察觉到自己身体的倾斜(角度),于是他会做出一个反应——向前迈出一步来防止自己摔倒在地上。
如果身体一直前倾,为了保持平衡,人就会一步又一步地往前走。
因此,如果将两个由电机驱动的车轮看成人的双腿,再加上能够测量车体相对于水平面倾角大小和速度的传感器,最后通过微处理器的控制便能够实现车体自平衡的效果。
因而当人站在车上时,只要将身体带动车体一起往前倾(或后倾)就可以实现送餐车送餐前进(或后退)。
因此两轮自平衡送餐车具有很大的开发意义,实现两轮送餐车后还可以做很多的其他的项目,比如两轮自平衡电动车等等。
第二章基本原理2.1两轮自平衡送餐车整体框架图1系统框架图2.2送餐车直立控制世界上还没有任何一个天才杂技演员可以蒙着眼睛使得木棒在自己指尖上直立,因为没有了眼睛观察进行负反馈,当木棒在人的指尖上直立时,眼睛观察到木棒的倾斜角度和倾斜趋势(角速度),相应的通过人脑做出反应,使手掌移动以抵消木棒的倾斜角度和趋势,从而保持木棒的直立。
这就形成了反馈机制。
其反馈机制如图2MC9CXS128红外遥控模块电磁检测和GPS模块 电机驱动模块角度传感器和加速度传感器模块图2反馈机制车模平衡控制也是通过负反馈来实现的,与上面保持木棒直立比较则相对简单。
因为车模有两个轮子着地,车体只会在轮子滚动的方向上发生倾斜。
控制轮子转动,抵消在一个维度上倾斜的趋势便可以保持车体平衡了。
如图2.2所示。
图3 通过车轮运动保持车模平衡2.3速度控制对于直立车模速度的控制相对于普通车模的速度控制则比较复杂。
由于在速度控制过程中需要始终保持车模的平衡,因此车模速度控制不能够直接通过改变电机转速来实现。
要实现对车模速度的控制,必须测量车模的实时速度,改变车模的倾角,以及如何根据速度误差控制车模倾角。
安装在电机输出轴上的光电编码器来测量得到车模的车轮速度。
通过给定车模直立控制的设定值,在角度控制调节下,车模将会自动维持在一个角度。
在车模直立控制下,为了能够有一个往前的倾斜角度,车轮需要往后运动,这样会引起车轮速度下降(因为车轮往负方向运动了)。
由于负反馈,使得车模往前倾角需要更大。
如此循环,车模很快就会倾倒。
原本利用负反馈进行速度控制反而成了“正”反馈。
如图4所示。
图4车模倾角控制速度中的正反馈车模的速度控制本质上是通过调节车模的倾角实现的,由于车模是一个非最小相位系统,因此该反馈控制如果比例和速度过大,很容易形成正反馈,使得车模失控,造成系统的不稳定性。
因此速度的调节过程需要非常缓慢和平滑。
2.4方向控制实现送餐车方向控制是保证车模沿着送餐道路的关键。
直立送餐车所在的电磁组的道路中心线铺设有一根漆包线,里面通有100mA的20kHz交变电流。
因此在送餐道路中心线周围产生一个交变磁场。
通过道路电磁中心线偏差检测与电机差动和GPS模块实现方向控制,从而进一步保证送餐路上。
(1)电磁中心线的偏差检测道路电磁中心线检测简单的方法可以通过安装在送餐车前方的两个电磁感应线圈实现。
线圈一般采用10mH的工字型电感。
(2)电机差动控制利用电磁线偏差检测信号分别与送餐车速度控制信号进行加和减,形成左右轮差动控制电压,使得送餐车左右轮运行角速度不一致进而控制车模方向。
(3)GPS模块根据GPS模块上读到精确的经纬度值,实现坐标的定位,从而实现自动送餐的功能。
第三章硬件电路设计与实现3.1主控芯片3.2电机驱动方案我们采用BTS7960芯片作为电机驱动芯片。
BTS7960通路内阻为16m4,最大电流为43A,具有集成度高、外接电路少、内阻小等特点,因此,我们采用4片BTS7960芯片组成全桥驱动电路进行驱动。
BTS7960电路图如图5所示图5BTS7960电路图53.3电磁信号处理电路路线的导线中通有20KHz的方波信号,通过检测方波信号的强弱来判断导线之于车模的相对位置,以此做出控制。
为了检测信号强弱,使用电感电容构成谐振电路。
电感使用10mH工字电感,电容使用6.4nF电容。
图6电磁检波放大电路原理图3.4红外遥控模块编码格式1、0和1的编码遥控器发射的信号由一串O和1的二进制代码组成.不同的芯片对0和1的编码有所不同。
通常有曼彻斯特编码和脉冲宽度编码。
TC9012的O和1采用PWM方法编码,即脉冲宽度调制,其O码和1码如图1所示(以遥控接收输出的波形为例)。
O码由O.56ms低电平和0.56ms高电平组合而成.脉冲宽度为1.12ms。
1码由0.56ms低电平和1.69ms高电平组合而成.脉冲宽度为2.25ms。
在编写解码程序时.通过判断脉冲的宽度,即可得到0或1。
按键的编码当我们按下遥控器的按键时,遥控器将发出如图2的一串二进制代码,我们称它为一帧数据。
根据各部分的功能。
可将它们分为5部分,分别为引导码、地址码、地址码、数据码、数据反码。
遥控器发射代码时.均是低位在前,高位在后。
分析可以得到.引导码高电平为4.5ms,低电平为4.5ms。
当接收到此码时.表示一帧数据的开始。
单片机可以准备接收下面的数据。
地址码由8位二进制组成,共256种.地址码重发了一次。
主要是加强遥控器的可靠性.如果两次地址码不相同.则说明本帧数据有错.应丢弃。
不同的设备可以拥有不同的地址码.因此。
同种编码的遥控器只要设置地址码不同,也不会相互干扰。
地址码为十六进制的0EH(注意低位在前)。
在同一个遥控器中.所有按键发出的地址码都是相同的。
数据码为8位,可编码256种状态,代表实际所按下的键。
数据反码是数据码的各位求反,通过比较数据码与数据反码.可判断接收到的数据是否正确。
如果数据码与数据反码之间的关系不满足相反的关系.则本次遥控接收有误.数据应丢弃。
在同一个遥控器上,所有按键的数据码均不相同。
数据码为十六进制的0CH,数据反码为十六进制的0F3H(注意低位在前).两者之和应为0FFH。
单片机遥控接收电路红外遥控接收可采用较早的红外接收二极管加专用的红外处理电路的方法。
如CXA20106,电路复杂,现在一般不采用。
较好的接收方法是用一体化红外接收头,它将红外接收二极管、放大、解调、整形等电路做在一起,只有三个引脚.分别是5V电源、地、信号输出。
红外接收头的信号输出接单片机的INTO或INTl脚,增加了一只PNP型三极管对输出信号进行放大。
第四章系统软件控制流程图如图7所示,为系统软件整体结构框图,主要包括:系统参数的手动调节;电磁传感器;角度传感器和陀螺仪模块;路径控制模块;电机控制模块。
图7系统软件工作流程图系统接通电源后,经初始化;通过系统参数的手动调节,使系统能够按照准确的设想方式运行;然后通过电磁传感器采集数据和角度传感器及陀螺仪对车模与地面的角度及角速度角度的感知,经过相应处理得出当前送餐路径和送餐车的信息;同时,电机测速模块测得模型车当前的运行速度,反馈给系统;最后,经路径控制系统综合当前赛道路径信息和送餐车速度值作出相应的处理,来控制电机的运行。
第五章卡尔曼滤波4.1卡尔曼滤波简介近年来被应用于计算机图像处理,例如头脸识别,图像分割,图像边缘检测等等。
卡尔曼滤波是一种高效率的递归滤波器(自回归滤波器), 它能够从一系列的不完全及包含噪声的测量中,估计动态系统的状态。
简单来说,卡尔曼滤波器是一个“optimal recursive data processing algorithm(最优化自回归数据处理算法)”。