一種雙輪平衡電動車控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及雙輪自平衡電動車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙輪平衡電動車控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們工作和生活自動化程度的不斷提高，雙輪或單輪自平衡車在社會生活的很多方面得到了廣泛的應(yīng)用，人們使用自平衡電動車或健身娛樂、或作為代步工具在工作中使用，因其使用簡單、體積小巧、輕便快捷的特點(diǎn)，受到了越來越多人的喜愛。
[0003]目前的雙輪自平衡電動車多為單一功能控制平衡，其速度檢測和控制、加速度檢測和控制、角速度檢測和控制、轉(zhuǎn)向檢測和控制、電機(jī)驅(qū)動控制都不能在一個完整的電路中實(shí)現(xiàn)，已有的控制系統(tǒng)都只具備上述單一或局部的功能，或?qū)⑵渲胁糠止δ苣K簡單的連接在一起，不能夠使各功能模塊相互自動協(xié)調(diào)工作，使得雙輪平衡電動車的控制需要人工進(jìn)行輔助判斷和人工輔助控制，其自動化程度和智能化程度較低，缺乏必要的保護(hù)電路，使得設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)故障。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種雙輪平衡電動車控制電路，對雙輪平衡電動車兩個車輪的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)對雙輪平衡電動車的平衡姿態(tài)的控制，更好地提高車體平衡的穩(wěn)定性。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案:
[0006]一種雙輪平衡電動車控制電路，該控制電路包括
[0007]微處理器，用于中央控制和處理電路；
[0008]兩個雙軸陀螺儀檢測單元，用于檢測X軸、Y軸、Z軸方向上的陀螺儀信號；
[0009]加速度檢測單元，用于檢測X軸、Y軸方向上的加速度信號；
[0010]轉(zhuǎn)向器信號輸入單元，用于調(diào)節(jié)和控制雙輪平衡車的兩個輪子的轉(zhuǎn)動方向；
[0011]信號濾波電路，用于過濾陀螺儀信號、加速度信號和轉(zhuǎn)向信號；
[0012]雙橋場效應(yīng)管及其驅(qū)動單元，用于驅(qū)動了雙輪平衡車的左右兩個輪子的直流電機(jī)-M
[0013]連續(xù)可調(diào)降壓穩(wěn)壓單元，用于微處理器和控制電路供電；
[0014]在該控制電路的主板水平方向上焊接有一個雙軸陀螺儀檢測單元一和加速度檢測單元，用于檢測X軸、Y軸方向上的陀螺儀信號和加速度信號，在該控制電路的主板豎直方向上焊接有一個雙軸陀螺儀檢測單元二，用于檢測Z軸方向上的陀螺儀信號，三組信號經(jīng)過信號濾波電路送至微處理器，經(jīng)過微處理器的分析和處理后，得到平衡車當(dāng)前X軸、Y軸和Z軸方向的傾斜狀態(tài)和角速度狀態(tài)，以及X軸和Y軸方向的加速度狀態(tài)；轉(zhuǎn)向器信號輸入單元將輸入的轉(zhuǎn)向信號經(jīng)過信號濾波電路送至微處理器；微處理器通過PID控制算法實(shí)現(xiàn)對雙輪平衡車的兩個輪子進(jìn)行轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動方向的即時調(diào)節(jié)和控制，從而實(shí)現(xiàn)利用駕駛該雙輪平衡車的人員的身體姿態(tài)的變化對平衡車前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、加速和減速的運(yùn)動即時控制。
[0015]進(jìn)一步地，控制電路還包括外部開關(guān)信號輸入單元，燈光及指示燈指示單元和報(bào)警信號輸出單元，外部開關(guān)信號輸入單元將輸入的信號送至微處理器，經(jīng)過微處理器的處理，得到燈光及指示燈指示狀態(tài)和報(bào)警信號輸出狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對平衡車啟動和停止的運(yùn)動即時控制。
[0016]進(jìn)一步地，微處理器的型號為ATmega32。
[0017]進(jìn)一步地，微處理器通過地面無線傳輸模塊與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0018]進(jìn)一步地，微處理器通過北斗定位系統(tǒng)信號處理器與北斗定位系統(tǒng)衛(wèi)星接收天線連接，從而得到定位信息。
[0019]本實(shí)用新型一種雙輪平衡電動車控制電路，通過微處理器對雙輪平衡電動車的加速度檢測和控制、角速度檢測和控制、轉(zhuǎn)向檢測和控制、電機(jī)驅(qū)動控制集成在一個完整的控制電路中，通過微處理器對雙輪平衡電動車的各項(xiàng)運(yùn)動要素狀態(tài)進(jìn)行即時檢測，并綜合分析處理，經(jīng)過優(yōu)化計(jì)算，通過PID控制算法實(shí)現(xiàn)對雙輪平衡電動車兩個車輪的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)對雙輪自平衡電動車的平衡姿態(tài)的控制，使雙輪自平衡電動車的平衡姿態(tài)的控制處于一個完整的閉環(huán)控制電路中，更好地提高控制電路的適應(yīng)性和車體平衡的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0020]附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0021]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型的X軸、Y軸角速度檢測電路；
[0023]圖3是本實(shí)用新型的Z軸角速度檢測電路。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型一種雙輪平衡電動車控制電路，該控制電路包括微處理器I，用于中央控制和處理電路；陀螺儀傳感器2，用于檢測X軸、Y軸、Z軸方向上的陀螺儀信號；加速度傳感器3，用于檢測X軸、Y軸方向上的加速度信號；轉(zhuǎn)向器4，用于調(diào)節(jié)和控制雙輪平衡車的兩個輪子的轉(zhuǎn)動方向；信號濾波電路5，用于過濾陀螺儀信號、加速度信號和轉(zhuǎn)向信號；左、右電機(jī)驅(qū)動電路6、7，用于驅(qū)動了雙輪平衡車的左、右兩個輪子的直流電機(jī)8、9 ;和蓄電池過壓欠壓檢測電路10，用于微處理器和控制電路供電；在該控制電路的主板水平方向上焊接有一個陀螺儀傳感器201和加速度傳感器3，用于檢測X軸、Y軸方向上的陀螺儀信號和加速度信號，在該控制電路的主板豎直方向上焊接有一個陀螺儀傳感器202，用于檢測Z軸方向上的陀螺儀信號，三組信號經(jīng)過信號濾波電路5送至微處理器1，經(jīng)過微處理器I的分析和處理后，得到平衡車當(dāng)前X軸、Y軸和Z軸方向的傾斜狀態(tài)和角速度狀態(tài)，以及X軸和Y軸方向的加速度狀態(tài)；轉(zhuǎn)向器4將輸入的轉(zhuǎn)向信號經(jīng)過信號濾波電路5送至微處理器I ;微處理器I通過PID控制算法實(shí)現(xiàn)對雙輪平衡車的兩個輪子進(jìn)行轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動方向的即時調(diào)節(jié)和控制，從而實(shí)現(xiàn)利用駕駛該雙輪平衡車的人員的身體姿態(tài)的變化對平衡車前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、加速和減速的運(yùn)動即時控制。
[0026]該控制電路還包括緊急報(bào)警器11、啟停觸發(fā)器12、LED及IXD信號指示模塊13、14和聲音報(bào)警提示模塊15，緊急報(bào)警器11、啟停觸發(fā)器12將輸入的緊急報(bào)警信號、啟停信號送至微處理器，經(jīng)過微處理器的處理，得到聲音報(bào)警提示模塊15的提示及LED及IXD信號指示模塊13、14的提示，從而實(shí)現(xiàn)駕駛該雙輪平衡車的人員對平衡車啟動和停止的運(yùn)動即時控制。微處理器I通過地面無線傳輸模塊16與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心17連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。微處理器I通過北斗定位系統(tǒng)信號處理器18與北斗定位系統(tǒng)衛(wèi)星接收天線19連接，從而得到定位信息。
[0027]如圖2所示，陀螺儀傳感器201的輸入端與電容C3-