深谷產品課堂——開源智能兩輪平衡車產品學習和操作

發(fā)布日期：2022-12-30 瀏覽次數(shù)：2595

大家好，歡迎關注深谷學院《深谷產品課堂》系列文章，在上期的課堂中，我們學習了多電機驅動控制綜合實驗平臺的操作，本期為大家?guī)淼氖情_源智能兩輪平衡車產品學習和操作。

環(huán)境版本

· 主控芯片：TI TMS320F28069

· 軟件版本：Matlab R2020b CCS 9.0.1

· 樹莓派：樹莓派PI 4B

學習目標

知識儲備

首先學習兩輪平衡車本體結構。

開源智能平衡車由DSP-TI28069主控板、輪轂電機底盤、轉接板、移動電源、電源管理模塊、陀螺儀模塊、OLED顯示模塊、藍牙模塊、無線模塊、WIFI模塊、驅動模塊、超聲波模塊、語音控制模塊、4G遠程模塊、樹莓派和攝像頭模塊組成。采用模塊化設計，各模塊通過接插件連接，可擴展其他模塊。可以實現(xiàn)智能平衡車的平衡控制、行走控制、避障、手機APP控制、4G遠程控制、語音控制、視覺識別跟隨和多臺調度控制功能。系統(tǒng)底層代碼開源，控制接口開放，方便二次開發(fā)。

2.兩輪平衡車的主控芯片——TI TMS320F28069

主控板采用TI公司的C2000? Piccolo? 32 位微控制器TMS320F28069型號芯片，最高90MHz的時鐘頻率，高達256KB的閃存和100KB的SRAM,并支持FPU浮點運算能力。

3.MBD開發(fā)模式優(yōu)勢

利用建模仿真技術和自動代碼生成技術快速的完成嵌入式產品等產品開發(fā)過程中的邏輯功能、處理算法的實現(xiàn)。同時利用模型的方法構造出被控對象，可以方便、快捷、大量重復的進行產品控制效果的驗證工作。

任務實施

任務實施包括以下內容。接下來分別進行講解與演示。

1、兩輪平衡車開箱后硬件接線

1）將深度相機的USB連接線插入樹莓派的USB輸出口。

2）用DC轉DC線將底板電源輸入口和充電寶DC輸出口相連接給底板進行供電。

3）用USB轉Type-C黑色數(shù)據(jù)線將樹莓派Type-C電源輸入口和充電寶USB輸出口相連接給樹莓派進行供電。

4）用轉接板將樹莓派和底板進行連接建立上下機位通訊（下面接在藍牙模塊部分）。

2.使用Matlab燒錄程序操作步驟

第一步：首先打開PTPT第一步：首先將兩輪智能平衡車配套資料中的simulink模型文件夾解壓到桌面，然后將其導入到Matlab中后打開Balance_Pro.slx,Simulink整個控制框圖。主要包含系統(tǒng)初始化、直立環(huán)、速度環(huán)、轉向環(huán)等重要組成部分。

第二步：點擊Matlab上方的編譯按鈕或者按Ctrl+B快捷鍵，將simulink模型下載到平衡小車中，編譯下載完后，會出現(xiàn)如圖3-8所示的界面。另外在simulink仿真模型文件路徑中生成了新的相關文件，如圖3-9所示，我們可以在Balance_Pro_ert_rtw文件夾中發(fā)現(xiàn)CCS_Project文件夾，此文件夾可用于在CCS中燒錄程序。

3.使用CCS燒錄程序操作步驟（方法一）

第一步：將通過Matlab生成的CCS_Project文件夾所在路徑（如圖3-10所示）進行復制后打開CCS，在菜單欄Project選項卡中選擇“Import CCS Projects”，然后按Crtl+V進行粘貼，選中CCS_Project，點擊Finish后可以發(fā)現(xiàn)其工程文件已經導入CCS。然后單擊CCS工具欄上綠色的Debug按鈕，就可以對工程文件進行編譯、鏈接，生成可執(zhí)行文件，然后下載到F28069控制芯片上。下載完畢后點擊CCS工具欄上紅色的正方形終端按鈕后拔下下載線。（下載過程拔出下載線或移動小車造成接口松動容易燒毀主控板，使用時應避免出現(xiàn)該類操作）

3.使用CCS燒錄程序操作步驟（方法二）

第一步：將配套資料中的“04軟件例程源碼（CCS）”復制到桌面重命名為CCS，在菜單欄Project選項卡中選擇“Import CCS Projects”，點擊Browser選中“shiyan”文件夾中所需實驗后點擊Finish，可以發(fā)現(xiàn)其工程文件已經導入CCS。然后單擊 CCS 工具欄上綠色的Debug按鈕，就可以對工程文件進行編譯、鏈接，生成可執(zhí)行文件，然后下載到F28069控制芯片上。下載完畢后點擊CCS工具欄上紅色的正方形終端按鈕后拔下下載線。（下載過程拔出下載線或移動小車造成接口松動容易燒毀主控板，使用時應避免出現(xiàn)類似操作）