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《自平衡两轮小车》现在进行时(2011.05.20更新:小车已站立)

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楼主: 程序匠人
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123jj| | 2011-5-14 10:05 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览
最烂的小车,最低的成本,能玩转两轮自平衡小车,这是本案的最终目标~~~~

有时,也只能牺牲点性能,换取更低廉的成本,其实俺的要求一点也不高,想当初,牛B的老X设想的“纯硬件的独轮车”,可视成本4.201元,  超级给力啊~~~ :victory:

俺能力有限,只希望成本控制在老X的“纯硬件的独轮车”成本 10倍 以下,即成本不超过42.01元,这是俺一直想实现想奋斗的目标~~~

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793185711| | 2011-5-14 12:46 | 只看该作者
真好

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别叫我菜鸟| | 2011-5-14 16:05 | 只看该作者
看完了,沉默中。。。
软硬都能玩,“儿子”也上阵!
若非兴趣然,进去也白混!
横批:一声长叹!

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程序匠人|  楼主 | 2011-5-14 16:51 | 只看该作者
————不对吧?老x早前做过这方面的实验,用的L298,同样老的芯片,用的50kHz没一点问题
xwj 发表于 2011-5-14 08:15


L298 和 L293 的频率是不一样的。

如果说 L293 是36变的猪八戒,那L298 就是72变的孙悟空啦。

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wubowww888| | 2011-5-15 01:22 | 只看该作者
匠人JJ, 你拿的MCU,我可是出了一份力哦....:lol

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123jj| | 2011-5-15 05:11 | 只看该作者
难得有女将出力,加分~~~ :lol

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123jj| | 2011-5-15 07:30 | 只看该作者
看完了,沉默中。。。
软硬都能玩,“儿子”也上阵!
若非兴趣然,进去也白混!
横批:一声长叹!
别叫我菜鸟 发表于 2011-5-14 16:05



兴趣是最好的老师~~~



俺小时候酷爱电子,基础打的比较好,都是无师自通的,尽管N年没搞技术没学习了,基础还在。

只是,小时候不爱文学,偏于数理化,以至现在肚里空空,想表达都表达不出,一声长叹!

读了《匠人手记》,匠人能将最基本的几个滤波常识,整理扩大化,写成举世睹目的《滤波器----10种经典的软件滤波方法》,  文采超然,俺反复苦读N遍,希望能吸取点匠人的文采匠人的精化,可惜,文学基本太差,无功而返,一声长叹!

在论坛上俺看到有坛友在讨论掉电时的数据保存,俺想将自己已知的十几种常用经典电路,加以归纳总结,学学匠人样,写不出10种掉电时的数据保存,也写出8种掉电时的数据保存,可惜,写了3种,词语用光,怎么也写不下去了,一声长叹!


真羡慕老鸟,有这么好的文学功底,还长叹什么?

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wubowww888| | 2011-5-15 10:47 | 只看该作者
难得有女将出力,加分~~~ :lol
123jj 发表于 2011-5-15 05:11


不是指偶吧?偶不是女将~~~

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chenjiaxu| | 2011-5-15 11:12 | 只看该作者
程序匠人发表于 2011-5-4 16:50 | 只看该作者 回复 引用 评分 报告 返回版面 TOP  得分:0
17楼: 占楼16
晒书,没事盖楼玩 。打造二姨家第一高楼!欢迎你来添砖加瓦!




匠人手机——手机中的颤抖机!欧耶!

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autopccopy| | 2011-5-15 11:36 | 只看该作者
顶匠人,如何能买到套件?

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程序匠人|  楼主 | 2011-5-16 00:58 | 只看该作者
半夜上来报个到。这两天折腾了很长时间。但是小车还是没有站起来。:L

先讲一下大概的情况。也请大家一起参谋参谋:

1、PWM最终没有用单片机自带的PWM,而是用软件实现。

因为单片机本身的PWM无法做到较低的频率。(除非把系统频率降到很低。但是如此一来,会影响其它模块的时效性。比如卡尔曼滤波还是很费时间的。)

PWM频率过高(2K)会导致在低占空(100以下,也就是将近40%)时,L293不给力,电机不能工作(周五已经讨论过)。

后来我看了一些资料,最终把PWM定为100HZ。这么低的频率只能用软件去实现了。这样,占空只要达到10%即可驱动电机。

PWM改用软件实现的另一个好处,是可以实现左右轮的单独控制。因为单片机只有1路PWM。而软件实现两路PWM易如反掌。

2、电机(或者说轮子)的速度感觉太快了。

我怀疑这是我的小车不能站立起来的主要原因。(当然还有待进一步验证)。

因为即使只给10%的占空,轮子都转得飞快。我觉的这样很难进入稳定状态。

我不知道能不能提高车子的重心来解决这个问题。或者实在不行就只能考虑换其它电机了。或者软件上还有什么方案可解决?

问一下123jj,电机的变速比是多少?

3、传感器信号方面。

因为123jj的硬件上有滤波电容。软件又作了卡尔曼滤波。因此担心信号是否会滞后。这个东西用肉眼也挺难观测的。因为等到肉眼能发现滞后,那就已经是滞后得不得了。

这部分有待进一步测试。

123jj能否提供你的电路的原始来源?看看能否找到他的程序,对比一下软件里面的滤波器的参数。看如何与硬件匹配。

-------------------------------------

最后呼吁手头有这个套件的朋友们一起动手起来。一个人玩没有可讨论的对象,人多主意多。

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程序匠人|  楼主 | 2011-5-16 01:02 | 只看该作者
天色已晚,这两天其他回帖者,我就先不答复了。改天再聊。

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123jj| | 2011-5-16 06:17 | 只看该作者
回匠人,俺所有关于两轮车的资料,都是在 [匠人手记] 主题:晒书盖楼,打造二姨家第一高楼!中下载的~~~ :lol


现应匠人要求,再回传,因于参考的资料众多,不一一列举,个人感觉,国外坛友的作品,讲究硬件过硬完善,软件补充完善,而国内坛友的作品,讲究软件花俏附加功能很多,眼花了乱,但硬件往往偷工减料,不过,不管黑猫白猫,能站起来就是好猫~~~ :lol


俺在硬件设计中,个人偏向于国外坛友的作品,因多,硬件零件多一点,如不需要,拆掉几个便成,总比到时候需要增加零件打补丁要强壮漂亮多了~~~ :lol


废话少说,俺最看中眼的最基本的硬件原型图及程序来也~~~





传感器电路 BESchematic2.pdf (56.87 KB)

主控制电路 BESchematic.pdf (75.66 KB)

代码 BEMain.rar (4.01 KB)

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123jj| | 2011-5-16 06:53 | 只看该作者
再回答匠人几个问题,昨天俺刚好抽了两个小时初调了一下:

1、关于 PWM
俺是用单片机主频16.6MHz 两分频,作为系统时钟,再将 系统时钟 16分频后作为 PWM时钟源,驱动电机。
也没用什么 XX滤波器,输入信号只用X1这一路ENC-03, 为提高响应频率,拆除了低通滤波电容C6,  只用最简单的比例放大器,也没时间仔细调试,小车能短时间站立。

2、关于电机(或者说轮子)的速度感觉太快了。
电机转速:10500转/分,额定电压:6V,  减速比 1:48
由于采用5号电池供电,提供的最大有效电流有限,再加上L293的压降较大,实测有2V左右压降损耗,所以供电电压需提高到 9V或以上,但考虑到如用 6节镍隔供电,电压只有 7.2V, 故最终选择了 8节5号电池供电,这样,电压能到 9.6V。

提示:如显电机转速太高,可降低主供电电压。

3、传感器信号方面。
因设计时时间太紧张,不足一个月,从硬件构思到元件采购,电机定制,PCB布板及制作等等,最终分小包装分发,都必须在今年上海网友会上提前准备好,很多必须的实验没时间做,敬请见谅。
电路设计原则,硬件尽管多而全,但在实际测试时,如不需要,拆掉几个便成,总比到时候需要增加零件打补丁要强要方便漂亮多了。

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123jj| | 2011-5-16 07:12 | 只看该作者
关于只用一路ENC-03方案, 俺也没做过,只不过按照经验,搞了这么个东东,仅作抛砖引玉,供大家讨论。

不光写程序小盆友只用一个ENC-03方案, 调试成功,有视频,相信大家都看了,但是,如果网上随便抓一把网友,大多数人没法调到让小车站起来,因此,个人认为,这个方法不可取,没有什么可传授复制的实际意义。

。。。。。因今天要出去,没时间写了,晚上再来分析原因和解决方法,供大家制作时参考~~~

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程序匠人|  楼主 | 2011-5-16 11:07 | 只看该作者
13jj什么时候也上个视频看看

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123jj| | 2011-5-16 12:29 | 只看该作者
呵呵!

俺的破手机,拍个照分辨率都很低,平时根本不用,视频没拍过,不知怎么玩,更不知怎么上传,也就算了吧~~~

到时克隆拷贝 匠人JJ 拍的视频,广发武林贴即成~~~  :lol



俺在148楼说过:

快了快了,俺会算命,帮匠人算一挂,短则半月,长则一月,就一定能到女儿国,女儿国国王一高兴,一定要把女儿嫁给匠人,收匠人为驸马爷~~~ ;P ...
123jj 发表于 2011-5-13 19:26



俺坚信,用不一个月,匠人JJ 的小车一定能站起来,此贴为证!

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123jj| | 2011-5-16 13:37 | 只看该作者
俺不善言语,不过,既然答应了 highgear老师,在组织整个DIY两轮平衡小车时,做好技术说明,也只能赶鸭子下水了,俺文采比匠人差不止百倍,大伙就凑合着看看吧,如有不清楚之地,欢迎随时提出讨论。

前面已说过,不光写程序小盆友只用一个ENC-03方案, 调试成功,有视频,相信大家都看了,但是,如果网上随便抓一把网友,大多数人没法调到让小车站起来,为什么呢?下面将进一步分析。

首先声明一下,不光写程序小盆友很勤奋,每天调试小车至很晚,白天还要上班,所有点子都是他一个人独立完成,只问俺讨了些以前匠人给俺的两轮平衡小车资料给他。

不光写程序小盆友有句名言,不管用什么方法,只要做出来就行,俺尊重不光写程序小盆友,从没过问不光写程序小盆友进展,不光写程序小盆友也从没找过俺讨论技术,所有工作都是他一人独立完成。呵呵!有时面对面也是场杯具,因为,俺不希望这种业余级的玩物影响正常的工作交流,也只能选择视而不见~~~  :L

为了完成不光写程序小盆友的这个制作总结,俺首次开口问了不光写程序小盆友:
“你ENC-03输入放大器放大倍数大约多少,输出是否加滤波。”
不光写程序小盆友回答:
“放大器反馈电阻用一个微调电阻调整放大倍数,电阻值大约90K,输入电阻10K,输出没有加滤波。”

有了这点数据,再加上不光写程序小盆友的贴子
[技术交流] 主题:兴奋!儿子第一次站起来(看视频)!

那么,尽管俺没去看不光写程序小盆友的小车,但不光写程序小盆友的设计思路及制作过程中碰到的甜酸苦辣及疑难问题俺心中基本上全清楚了。

请看下文分析。


待续。。。。。

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程序匠人|  楼主 | 2011-5-16 15:25 | 只看该作者
今天小车比昨天稳定一些了,偶然能站个2秒钟。。。。。呵呵。

看来这玩意不是做出来的,而是调出来的。

继续调整。。。。。。

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123jj| | 2011-5-16 16:51 | 只看该作者
今天小车比昨天稳定一些了,偶然能站个2秒钟。。。。。呵呵。

看来这玩意不是做出来的,而是调出来的。

继续调整。。。。。。
程序匠人 发表于 2011-5-16 15:25



先帮匠人顶把贴,匠人加油~~~ :victory:

俺说你行,你就一定行~~~ :lol

俺在抓紧写山寨论文,到时供大伙参考与讨论。

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