教你做自平衡两轮车(附源代码)

现在，我们成功买到了儿童踏板车一些后端部件（马达和驱动轮）和XenonJohn推荐的的

电子元件，还弄到了一些三夹板、平面金属板和钢管。

我们将所有东西焊在一起，做出一块可供站立的区域，还有前方凸出的握把。马达要用螺丝钉固定在两侧，电路则固定在前面。再把电池式手电筒拆成两半，装到一只马达上面当做电池盒用，这样电工们就得换个新的手电筒了。

我们又找了一块旧的胶合板制作站立台板，现在它看上去稍微有点踏板车的雏形了。

我颠来倒去几次，终于搞对了马达的极性。过程尽管艰难，但马达第一次跑起来效果就很不错。马达的额定电压是24V，我们用的电池只有18V，所以需要调整一下力矩和功率值，调整之后效果显著，马达跑得很好。

1.2元件

这次DIY，你需要用到以下元件（网购是你的好朋友）：

○Arduino UNO——看看手边有没有，没有可以网购

○Sabertooth2x52马达控制器

○5自由度的加速度计

○2只从儿童踏板车上拆下来的后端部件，或者分别购买马达和驱动轮

○电池——密封铅酸电池物美价廉，动力钻也可以买得很便宜。如果锂电池是你的菜，锂电池也不错。

○用于加速度计的屏蔽多芯电缆，用于马达的大功率电缆

○安全操作开关

○控制转弯的拨动开关

○调整平衡位置的拨动开关

○Arduino直流接口

○匹配Arduino的DIL管脚

○双面胶

○螺丝钉

1.3工具

除了正常工具之外，最好请有焊接机的人帮你焊接固定框。

需要用到的其他工具：

●钻子和钻头

●烙铁和焊锡

●剪线钳和剥皮钳

●热缩材料和热气枪

1.4固定框和马达

为了制作固定框，我们在每一侧都用了几块三夹板、两片金属盘，把踏板车的马达部件固定住。切割两块三夹板，宽度适合双脚踩踏就行。

再在金属板上钻几个洞，好匹配踏板车驱动轮部件上的螺栓孔，再把金属盘焊接到三夹板搭建的台板上面。

我们还在前端装了一根立杆，在立杆上焊了T型把手，方便双手握把。又在直立的把手和

第二块三夹板上之间加了一块三角板加强固定。现在可以把轮子拧上去了。

1.5电路

你可以看到，这儿并没有很多电子元件，只有Arduino、IMU（惯性测量单元）、马达驱动和一堆开关。

开关和IMU的接线都必须是屏蔽线，除非IMU非常靠近Arduino。IMU应该尽量装在台板的中央或前面，比如我们就把IMU固定在了前端的盒子里。

从图中你可以看到，我们其实把所有东西都固定在了那个盒子里，骑踏板车的时候只能操作切断开关，左右驾驶和倾斜控制。

另外，电池被安装在了马达的顶部。

1.6代码

在制作了第一版自平衡踏板车作为测试平台之后，我们觉得它还挺酷的，所以决定再制作一版。

这次我们需要添加一些小特色：

1.2只14.4V的锂电池

2.马达和车轮组件的固定框

3.高度可调节的把手

4.性能优异的CNC(电脑数控)平台

5.花纹钢板

所以，这一版的制作材料基本和上一版的踏板车完全相同。

2.1建造细节

首先，我们对第一个装置中存在的争论点进行了讨论，在这个版本中达成了一致。

最大的问题是儿童踏板车的后端部件是廉价的压盘，超重时会弯曲变形。所以我们用激光切割了一块金属盘来代替固定框固定马达和轮子。固定框用25mm的钢管制成，还进行了增强，好让它支撑更多重量。

前把手做成了高度可调节的，这样小矮个也可以骑了。

由于市面上没有比较便宜的、用我们现在用的这种电池的手电筒，只好自己做了个电池盒。然后加上了花纹钢板，看起来更专业一点。

2.2元件

除了电池之外，其他的元件都和上一版相同。

你需要用到：

●Arduino UNO——看看手边有没有，没有可以网购

●Sabertooth2x52马达控制器

●5自由度的加速度计

●2个从儿童踏板车上拆下来的后端部件，或者分别购买马达和轮子

●电池——密封铅酸电池物美价廉，动力钻也可以买得很便宜。如果锂电池是你的菜，锂电池也不错。

●用于加速度计的屏蔽多芯电缆，用于马达的大功率电缆

●安全操作开关

●控制转弯的拨动开关

●调整平衡位置的拨动开关

●Arduino直流接口

●匹配Arduino的DIL管脚

●双面胶

●螺丝钉

2.3工具

除了正常工具之外，最好请有焊接机的人帮你焊接固定框。

需要用到的其他工具：●钻子和钻头

●烙铁和焊锡

●剪线钳和剥皮钳

●热缩材料和热气枪

2.4固定框和马达

固定框做得非常牢固。我们为“轮子+马达”的组件使用了25mm的RHS方管和激光切割的金属盘，

所以它不会再像上一个固定框那样扭曲了。

前把手做成可调节式，我们还在顶部加了漂亮的握把。

2.5电路

就像你在电路图中看到的那样，这次的电路非常简单，和我们制作的前一个版本完全一样。

开关和IMU的接线都必须是屏蔽线，除非IMU非常靠近Arduino。IMU应该尽量装在台板的中央或前面，比如我们就把IMU固定在了前端的盒子里。

从图中你可以看到，我们其实把所有东西都固定在了那个盒子里，骑踏板车的时候只能操作切断开关，左右驾驶和倾斜控制。

另外，电池被安装在了马达的顶部。

2.6代码