两轮自平衡小车研究毕业设计论文

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1、本科毕业设计题目两轮自平衡小车研究学院电子信息工程学院专业自动化学生姓名刘长根学号2年级2009级指导教师罗浚溢职称博士　年月日两轮自平衡小车研究专业：自动化学号：2学生：刘长根指导教师：罗浚溢摘要：现在两轮自平衡小车的研究在全世界得到很大的关注。本论文主要工作是对两轮自平衡小车的原理进行研究并且和提出一种设计方案。本次设计方案是采用ENC-03MB陀螺仪传感器和MMA7361LC三轴加速度倾角传感器构成小车的状态检测装置，使用算法使陀螺仪数据和加速度计数据的融合得到小车的倾角，再通过一定的算法使小车保持直立状态。系统采用飞思卡尔公司的DSC16位处理器XS128单片机为核心控

2、制处理器，完成传感器信号的处理，滤波算法的实现和车身控制等一些任务。在小车制作完成后，各个模块之间能够正常并且协调的工作，小车可以只无人干预的条件下实现自主平衡，运用手机蓝牙可以控制小车的前进、后退、左右转动等各个动作。关键词：两轮自平衡小车；陀螺仪；加速度倾角传感器；XS128单片机ResearchofTheTwo-wheelSelf-balanceCarSpecialty：AutomationStudentNumber：2Student：LiuChanggenSupervisor：LuoJunyiAbstract:Now，theresearchoftwo-wheelself

3、-balancecargetgreatattentionallovertheworld.Themainjobofthispaperistostudytheprincipleofthetwo-wheelself-balancecarandputforwardadesignscheme.ThisdesignusedENC-03MBgyroscopesensorandMMA7361LCtriaxialaccelerationandanglesensorconstitutethecarstatusdetectiondevice.Usingalgorithmsmadefusionofgy

4、roscopedataandaccelerometerdatatogetthetiltangleofthecar.Then,throughacertainalgorithmtomakethecarkeepupright.ThesystemadoptedfreescalecompanyDSC16-bitprocessorXS128single-chipmicrocomputerasthecontrolcore,itrealizedthesensorsignalprocessingthesensorsignalprocessing,filteringalgorithmandbody

5、controlandsoon.Afterthecarproductioniscompleted,eachmodulecanbenormalandtocoordinatework,thecarcankeepbalancinginunmannedcontrol.UsingmobilephoneBluetoothcancontrolthecarforward,backward,turnrightorleft,andotheractions.Keywords：Two-wheelSelf-balanceCar；Gyroscope；AngleAccelerationSensor；XS128

6、SingleChipMicrocomputer目录第1章绪论11.1背景11.2选题的目的和意义11.3两轮自平衡小车的国内外研究现状21.3.1两轮自平衡小车在国外的研究现状21.3.2两轮自平衡小车在国内的研究现状41.4主要的研究内容5第2章两轮自平衡小车的原理62.1两轮自平衡小车直立运动分析62.2小车的平衡控制62.3小车的角度和角速度测量82.3.1加速度传感器82.3.2陀螺仪82.4小车的速度控制9第3章两轮自平衡小车的电路和程序设计103.1两轮自平衡小车电路设计103.1.1小车的整体电路框图103.1.2单片机最小系统113.1.3陀螺仪和加速度计传感器

7、电路113.1.4电机驱动电路123.1.5电源模块电路133.2两轮自平衡小车程序设计133.2.1程序的功能和流程框架133.2.2各个模块的程序15第4章两轮自平衡小车的制作和调试334.1小车的承载部分制作334.2小车传感器的安装33II4.3小车的调试344.3.1小车调试条件344.3.2小车调试344.3.3参数调试35第5章结论36附录37附录1电路原理图37附录2电路PCB图37附录3小车直立图片38参考文献39致谢40II成都学院学士学位论文（设计）第1章绪论1.1背景