平衡车的结构设计与组装

jinglixixi · 发表于 2017-10-30 12:03:41

本帖最后由 jinglixixi 于 2017-10-30 12:05 编辑

在平衡车的制作过程中，主要包括4个部分，分别是供电系统、机械结构、控制系统及平衡处理系统。供电系统已在前面介绍过了，控制系统也进行了初步的验证，这里主要介绍一下机械结构设计与组装，其制作效果如图1所示。

图1 平衡车组装效果

在平衡车的设计与组装中，主要分为以下几个步骤：

1. 6轴传感器的放置

6轴传感器的设计基础是基于图2所示的车体基础框架，本着6轴传感器尽量贴近车轴的原则，最好是放置在车轴的轴线上。受接线架的制约，只能将6轴传感器悬起放置，其效果如图3所示。

图2 基础框架

图3 传感器悬架结构

受材料的制约，只好选4个木块来支撑传感器，该支架如图4所示，完成后的效果见图6。

图4 木块支架

图5 将悬架装好以便固定到车体

图6 组装后效果

2. 电池盒的安装

在前部的平衡车构件中，电池盒和电池的重量是排首位的。从车体的稳定性来讲，重心越低则车体越稳定，故在传感器的上层应放置电源部分，其效果如图7所示。

图7 电源放置效果

3. 控制环节安装

控制环节主要包括：LPC54114开发板、L298N驱动模块及信号扩展板，其中信号扩展板可通过Arduino接口来连接，为了使驱动模块能与扩展板处于同层，需配置一块衬板将其固定在一起。通过软连接，可将其与电源连为一体。

图8 控制环节与电源连接

4. 面板放置

平衡车的构成中，交互面板的使用是十分必要的。其中超声波传感器可以感知外界的运行障碍，而OLED屏则有利于动态了解运行参数。此外，串口的使用也是十分必要的，通过与WIFI等无线通讯相配合，可实现平衡车的运行控制。整体分布层次如图9所示。

图9 相关构件分布层次

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okwh · 发表于 2017-10-30 12:18:05

祝贺！曙光在望了！！

请教：那个浅红色的布是干吗的？？ lpc54114的电源怎么处理的？？

pythonworld · 发表于 2017-10-30 18:53:43

哈哈，银行卡都用上了。

leo121_3006061 · 发表于 2017-10-30 19:54:58

666，赞一个

epochal · 发表于 2017-10-30 20:09:29

不错，赞一个！

jinglixixi · 发表于 2017-10-31 09:44:12

okwh 发表于 2017-10-30 12:18
祝贺！曙光在望了！！

请教：那个浅红色的布是干吗的？？ lpc54114的电源怎么处理的？？ ...

电池盒太紧，每次都用螺丝刀撬出，不知哪天电池就破了，放块红色的布垫在电池下，取电池时一提就可以了安全些，此外，电池盒与上层的开发板也用其进行软连接。 lpc54114的电源前面介绍了一些，就是使用L298N反出的5V电压为 lpc54114供电，在利用开发板内部的电压转换电压变为3.3V为板上器件供电。

你介绍的内容很有价值，正在学习，争取尽快能用上，特别是超声波测距和PWM调速，不清楚的再请教。完成他们就可以解决平衡的问题了。