用esp8266和mpu6050写平衡车控制程序

实现平衡车控制主要分为两个方面：姿态角度测量和驱动电机控制。其中，姿态角度测量可以使用 MPU6050 三轴陀螺仪和三轴加速度计来实现，驱动电机控制可以使用 ESP8266 控制电机驱动模块来实现。

下面是一个简单的平衡车控制程序示例：

#include <Wire.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <MPU6050.h>
#include <PID_v1.h>

// 定义电机控制引脚
int motorPin1 = D0;
int motorPin2 = D1;
int motorPin3 = D2;
int motorPin4 = D3;

// 定义 PID 参数
double Kp = 50;   // 比例系数
double Ki = 0.1;  // 积分系数
double Kd = 0.1;  // 微分系数

// 定义 PID 控制器
PID pid(&input, &output, &setpoint, Kp, Ki, Kd, DIRECT);

// 定义 MPU6050 对象
MPU6050 mpu;

// 定义变量存储 MPU6050 的数据
int16_t ax, ay, az;
int16_t gx, gy, gz;

// 定义变量存储姿态角度
double roll, pitch;

// 定义变量存储 PID 控制器的输入、输出和设定值
double input, output, setpoint;

void setup() {
  // 初始化串口
  Serial.begin(115200);

  // 初始化 MPU6050
  Wire.begin();
  mpu.initialize();

  // 设置 MPU6050 的采样率
  mpu.setRate(10);  // 100Hz

  // 设置 PID 控制器的设定值
  setpoint = 0;

  // 设置电机控制引脚为输出模式
  pinMode(motorPin1, OUTPUT);
  pinMode(motorPin2, OUTPUT);
  pinMode(motorPin3, OUTPUT);
  pinMode(motorPin4, OUTPUT);

  // 启动 PID 控制器
  pid.SetMode(AUTOMATIC);
  pid.SetOutputLimits(-255, 255);
}

void loop() {
  // 读取 MPU6050 的数据
  mpu.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);

  // 计算姿态角度
  roll = atan2(ay, az) * 180 / M_PI;
  pitch = atan2(-ax, sqrt(ay * ay + az * az)) * 180 / M_PI;

  // 将姿态角度作为 PID 控制器的输入
  input = pitch;

  // 计算 PID 控制器的输出
  pid.Compute();

  // 根据 PID 控制器的输出控制电机
  if (output > 0) {
    digitalWrite(motorPin1, LOW);
    digitalWrite(motorPin2, HIGH);
    digitalWrite(motorPin3, LOW);
    digitalWrite(motorPin4, HIGH);
    analogWrite(motorPin1, output);
    analogWrite(motorPin3, output);
  } else {
    digitalWrite(motorPin1, HIGH);
    digitalWrite(motorPin2, LOW);
    digitalWrite(motorPin3, HIGH);
    digitalWrite(motorPin4, LOW);
    analogWrite(motorPin2, -output);
    analogWrite(motorPin4, -output);
  }

  // 输出调试信息
  Serial.print("roll: ");
  Serial.print(roll);
  Serial.print("\t");
  Serial.print("pitch: ");
  Serial.print(pitch);
  Serial.print("\t");
  Serial.print("output: ");
  Serial.println(output);
}

需要注意的是，这只是一个简单的示例程序，实际的平衡车控制程序需要根据具体的硬件和应用场景进行调整和优化。