6轴MPU6050+互补滤波：两轮自平衡车控制程序详解

"该资源是关于两轮自平衡车的最终版控制程序，采用6轴MPU6050传感器配合互补滤波以及PWM电机控制技术。程序基于STC12C5A60S2单片机，使用20MHz的晶振。程序的编写时间始于2012年11月26日。" 本文将详细介绍这个控制程序中的关键知识点： 1. **两轮自平衡车**：这是一种通过动态调整电机转速来维持车身平衡的交通工具。它利用陀螺仪和加速度计等传感器来检测车身姿态，并根据检测结果实时调整电机输出，实现稳定行驶。 2. **6轴MPU6050**：MPU6050是一款集成了3轴陀螺仪和3轴加速度计的微型传感器，可以同时测量设备的角速度和线性加速度。在本项目中，它用于获取车辆的滚动和俯仰角度信息。 3. **互补滤波**：在自平衡车中，为了消除传感器噪声并提高姿态估计的准确性，通常会使用互补滤波器。这种滤波方法结合了陀螺仪（提供短期稳定性）和加速度计（提供长期稳定性）的数据，以获得更准确的倾斜角度。 4. **PWM电机控制**：PWM（脉宽调制）是一种调节电机转速的技术，通过改变脉冲信号的宽度来改变电机的平均电压，从而改变电机的转速。在自平衡车上，左右电机的PWM值被独立计算和控制，以调整车身的姿态。 5. **STC12C5A60S2单片机**：这是宏晶科技生产的8位单片机，具有较低的功耗和较高的性价比，适用于各种嵌入式控制系统，如本例中的自平衡车。 6. **延时函数、串口通信、程序烧录**：程序中包含了延时、串口通信和程序烧录的相关头文件，这些是单片机编程中常用的功能，用于控制程序执行的节奏、实现与其他设备的通信以及更新程序。 7. **变量定义**：程序定义了一系列变量，如`Gyro_y`、`Angle_gy`、`Accel_x`、`Angle_ax`等，用于存储传感器数据；`speed_mr`、`speed_ml`用于记录左右电机转速；`PWM_R`、`PWM_L`、`PWM`、`PWMI`用于处理和计算PWM值；`speed_r_l`、`speed`、`position`则与电机转速和位移相关。 8. **电机控制**：`MOTOR.H`头文件包含了电机控制的逻辑，可能包括启动、停止、速度调节等功能。通过计算出的PWM值，可以调整电机的转速，从而调整车体的姿态，保持平衡。 以上是这个控制程序中的主要技术点，它们共同作用于自平衡车的平衡控制和动态稳定。通过精确的传感器数据处理和电机控制策略，实现了两轮自平衡车的有效运行。