STM32驱动的蓝牙平衡车控制系统设计

"基于STM32的蓝牙平衡车设计，利用STM32F103C8T6微控制器，MPU-6050传感器，TB6612FNG电机驱动器和BT-04蓝牙模块实现。采用PID控制进行角度和速度环的稳定，通过互补滤波处理传感器数据，通过手机APP实现远程控制。" 本文探讨了一种基于STM32单片机的蓝牙平衡车设计方案，其核心控制器采用了意法半导体的STM32F103C8T6芯片。STM32系列微控制器因其高性能、低功耗和丰富的外设接口，在嵌入式系统设计中广泛应用。在这个项目中，它负责处理整个系统的控制逻辑和数据处理。 平衡车的核心组件包括MPU-6050运动传感器，该传感器集成了三轴加速度计和三轴陀螺仪，能实时监测平衡车的姿态变化。TB6612FNG是一款高效的直流电机驱动器，能够精确控制电机的旋转速度和方向，确保车辆的平稳行驶。同时，BT-04蓝牙模块用于建立与智能手机的无线连接，使得用户可以通过手机应用程序（APP）远程控制平衡车。 在控制算法上，文章重点介绍了PID（比例-积分-微分）控制的应用。PID控制是自动控制理论中的经典方法，用于调整系统的响应性能。在平衡车上，PID控制器被用来实现两个关键功能：一是角度环控制，通过比例和微分成分实时调整电机转速，使车辆保持直立；二是速度环控制，采用比例和积分控制来精确控制车辆的前进、后退和转向速度。 互补滤波是处理传感器数据的关键技术，它能有效融合来自加速度计和陀螺仪的测量值，提高姿态估计的精度。在实际应用中，需要根据车辆特性和环境条件对PID参数进行精细调校，以达到理想的动态性能和稳定性。 设计成果可以实现通过手机APP连接蓝牙控制平衡车的前进、后退、左右转动等动作，同时保持车辆的直立平衡。这样的设计不仅展示了STM32的强大控制能力，也为其他平衡车项目提供了有价值的参考思路和技术实现方案。 关键词：两轮平衡车，六轴运动传感器，直流电机驱动器，PID控制，互补滤波，蓝牙通信，STM32微控制器。