1.PCB板子的设计（引脚的定义在程序里面有专门的ReadMe文件里面会有写的）
在我的博客里面有平衡车PCB板子的开源（有原理图和Pcb图），实物图如下：
?（不过有一个bug，就是超声波的Trig没有设计为PA6，因为要用定时器3输入捕获通道1，确实有点不够完美，但是问题不大毕竟我也搞过超声波输入捕获的小项目，在平衡车超声波避障程序设计也不是很难，只要在规定的距离内，实时修改速度环的期望速度就好了）
?
?2.选购物品
1）stm32f103c8t6
2)? ?4引脚OLED
3）8引脚MPU6050
4）HC-05
5）TB6612
6）稳压模块输出5V
7）超声波模块
8）12V锂电池
9）大鱼电子的底板和轮子
10）一些排针，小开关（3个脚的），电源接口（3个脚的）
3.学习一些基本的STM32知识，陀螺仪知识，编码器知识，PID知识
1）STM32的学习可以去看江科大的教程，不建议野火和原子，我也不喜欢他们的代码风格
2）陀螺仪的学习看这个就好：
电控组寒假培训（四）MPU6050简介_哔哩哔哩_bilibili
2）编码器的知识（只需要看这个视频的理论部分就好）：STM32第十次培训（正交解码类型编码器的原理和使用）_哔哩哔哩_bilibili
3）PID的知识学习
先看这个（看完这个其实可以不用看下面的文章了）：
PID超详细教程——PID原理+串级PID+C代码+在线仿真调参_skythinker616的博客-CSDN博客_pid教程
有多的时间看下面的（多阅读没有坏处的）：
从不懂到会用！PID从理论到实践~_哔哩哔哩_bilibili
学会PID-基于板球平衡系统-初中基础就能听懂的简单讲_哔哩哔哩_bilibili
最通俗的PID讲解，从控制出发，全程不管公式，还不来学习？倒立摆，平衡车，无人机，哪有那么神秘，你也可以啊！！_哔哩哔哩_bilibili
4.解释一下代码的框架
1)对于轮子
a.编码器的编程
左边编码器PA0和PA1，定时器2的通道1和通道2
右边编码器PB6和PB7，定时器4的通道1和通道2
b.PWM的编程
左PA8和右PA11，对应定时器1的通道1和通道4
c.电机引脚的编程
右轮需要PB12,PB13,左轮需要PB14,PB15
2)对于OLED
我用的是江科大的模块
3)对于MPU6050
在我上面说的陀螺仪知识学习中会有相关的代码开源的，然后要注意的是陀螺仪的采样频率可以修改的（修改两个地方）
1.在mpu6050源文件中，MPU_Init函数中的尾部有采样频率的修改，也就是这句话：MPU_Set_Rate(100);
2.在inv_mpu.h头文件中修改采样频率数值，也就是这句话：#define DEFAULT_MPU_HZ ?(100)
其次就是要使用MPU6050的INT引脚，因为每次MPU6050得到数据后要送给STM32，在平衡车中要定时的去接收这些数据，那其实也可以用定时器，但是既然MPU6050都可以设置采样频率了不就相当于修改定时时间了，而且MPU6050给STM32发送完数据后它的INT引脚会有电平变化，那就可以利用这个电平变化写一个外部中断函数来处理数据进行PID的控制运算，所以也就是为什么我写的代码会有MPU_EXTI这个文件了
4)对于HC-05蓝牙
其实原理就是串口，如果你已经学过江科大关于串口的讲解那看我的代码应该问题不大，
蓝牙的指令可以自己修改，如果你想要修改蓝牙的名字，密码可以去看[软件]6_蓝牙APP控制小车_注意新旧HC-05_哔哩哔哩_bilibili或者你用我代码里写的MyUSART_SendString函数也行，也就是这种写法：MyUSART_SendString("AT+NAME Walk the world\r\n");
5)对于PID（默认你已经看完了我上面推荐的文章和视频讲解）
注意目标值，反馈值，输出值和他们的物理意义；输出限幅，积分限幅，积分分离；串级PID中的外环积分限幅，外环输出限幅，内环积分限幅，内环输出限幅
这里要使用串级PID这个毫无疑问，速度环PI控制，直立环PD控制，实现小车不仅平衡而且在受到干扰后能够回到原处并且速度可控
?重点：我主要介绍为什么速度环在外面，直立环在里面？
其实这个问题我想了很久，因为我纠结的是速度环输出的是角速度单位（或者你理解成直行速度单位也问题不大），直立环又是角度单位，为啥就可以这么串在一起呢不需要进行物理量纲处理吗？但是当我看完这篇文章：PID超详细教程——PID原理+串级PID+C代码+在线仿真调参_skythinker616的博客-CSDN博客_pid教程，我才弄懂了道理。
在速度环中有一个I项也就是积分项，那积分肯定是要对时间进行积分，并且我们也知道STM32每隔一小段（10ms）时间采集数据，那就有了时间的概念，并且速度环的单位确实是速度，速度对时间的积分不就是角度或者位移了吗，那也就解决了这个问题，也就是经过PI运算后输出的就是角度了，可以作为直立环的输入！
6)PID函数的编程
速度环：PI控制????????输出=比例系数*角度误差+微分系数*Y轴角速度
直立环：PD控制和低通滤波? ? ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?输出=比例系数*速度误差+积分系数*速度误差的积分
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?ErrorNew=(1-a)*ErrorThis+a*ErrorLast;
转向环：P控制? ? ? ? 输出=比例系数*Z轴角速度
7)外部中断函数的编程
1.判断中断标志位并清除
2.读取MPU6050数据和编码器数据
3.蓝牙控制
4.将数据经过PID控制器得到三个环的输出
5.电机的保护
6.给电机PWM值并进行限幅和加载
8)PID参数整定
可以看这个第3.2节：串级PID三环调参&最后四分钟_哔哩哔哩_bilibili
5.总结
一开始我想做平衡车的时候总是听到别人说很难很难，但其实平衡车真的不难，只要你各方各面要用到的模块的知识都明白了也曾自己用过了，那上手平衡车最多三天时间就可以搞定，我大概是用了两天，其实这两天基本都是在查2个bug（一个是调试端口用作普通IO口，一个是MPU6050要用到延时函数但是我忘记在主函数调用延时函数的初始化了）和调参。。。
最后附上代码（看到这了不点个赞收藏一下咩，拜托这真的对我很重要！你也可以去看我别的文章哦）
链接：https://pan.baidu.com/s/19AKMbIqSShg_V4BhJTqJDg?
提取码：rp32?
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