STM32F103C8T6控制的自平衡小车项目开发教程

资源摘要信息: "该文档讲述了如何使用STM32F103C8T6微控制器来构建一个自平衡小车系统。系统的核心是利用DRV8833模块作为电机驱动器来控制TT电机，同时使用MPU-6050姿态传感器来进行车体姿态的观测，并通过PID控制算法来实现平衡控制。此外，还涉及了USB串口通信技术，用于参数的调节和调试。该项目可以作为毕业设计、课程设计或是其他项目的开发参考，并且源码已经经过严格测试，可以在此基础上进行扩展开发。" **STM32F103C8T6微控制器** STM32F103C8T6是ST公司生产的一款基于ARM Cortex-M3核心的高性能微控制器。它具有丰富的外设接口，包括多达3个通用定时器、2个PWM定时器和多达3个串行接口。这些特性使其非常适合应用于需要实时控制和数据处理的应用场合，如自平衡小车。 **TT电机** TT电机，也称为玩具电机，是一种常见的微型电机，通常用于玩具车、小车模型等场合。它具有体积小、重量轻、转速高等特点，非常适合用于需要快速响应和小空间的应用。 **DRV8833电机驱动模块** DRV8833是一款低电压驱动芯片，可以驱动双路直流电机，具有低电流消耗和低热耗散的特性。它支持低至2.7V的电源电压，提供简单的GPIO控制接口，非常适合用于电池供电的小车项目中。 **MPU-6050模块** MPU-6050是一个集成有6轴运动传感器的模块，内含3轴陀螺仪和3轴加速度计。它能通过I2C总线接口输出经过数字转换后的姿态数据，使得姿态观测变得简单。在自平衡小车项目中，MPU-6050用于检测车体当前的倾斜角度，为PID控制算法提供必要的输入数据。 **PID控制算法** PID（比例-积分-微分）控制算法是一种常见的反馈控制策略，用于控制系统的输出以达到期望的目标值。在自平衡小车中，PID算法根据MPU-6050检测到的倾斜角度数据，计算出电机需要输出的力矩，从而控制小车恢复平衡。PID参数的调试需要依据实际系统的响应情况来调整。 **USB串口通信** USB串口通信是指利用USB接口实现计算机与微控制器之间的数据交换。在这个项目中，可以通过USB通信接口实现对小车控制参数的实时调节和状态监控。此外，还可以将调试信息通过串口发送至PC端，进行监控和记录。 **项目开发和应用** 整个项目不仅涉及硬件的选择和搭建，还包括软件编程和调试。开发者需要对STM32F103C8T6进行编程，实现与DRV8833电机驱动模块和MPU-6050模块的通信，以及PID控制算法的编写和调试。此外，还需要开发USB串口通信功能，使得项目能够与PC端交互数据。 源码经过严格测试，开发者可以在现有代码的基础上进行修改和扩展，开发出具有个性化功能的自平衡小车。此外，该项目也可以作为教学案例，帮助学生理解嵌入式系统设计、电机控制、传感器集成和通信协议等众多知识点。