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我会将软件，焊接方式全部开源，方便你上手！
项目介绍平衡车几乎是入坑电子DIY的必做项目。
并且此类平衡车原理都差不多，大家想制作属于自己的平衡车这篇文章可以提供参考。
本车包括了
传感器采集处理电机运动控制pid算法调节等许多领域本项目外观小巧，运动性能卓越。
兼顾专业性和趣味性，非常适合作为入门练习项目。

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这是附件的文档内容
开源文件说明主要以硬件、软件两个角度展开说明。
硬件部分
模型文件都上传到附件了，包含完整的solidworks建模装配体文件。有需要发我【88】
小车按照实际尺寸建模，可以提供一点参考。
亚克力板切割用里面的DWG文件，放了两块一样的板，直接定制即可。
电路图在下方查看。
软件部分
见附件代码，当前为最新版本，后续优化会标上版本号上传。有需要发我【88】
使用Arduino IDE开发，需要自行下载准备的库有：<ArduinoJson.h>、<MPU6050_tockn.h> 。
工程中的每个模块为.h+.cpp文件的组合，已添加了很多注释，可自行查阅。
蓝牙调参
需要将最开头的BTMODE 宏定义修改为0（默认为1，即遥控模式）。
手机端APP用任意的蓝牙调试APP都行，发送指令格式见代码中的注释说明如下：
/* 蓝牙发送参数指令，使用JSON格式进行打包和解析，字符串格式："{"cmd":1,"data":[p,i,d]}" , (p、i、d为常数) * cmd=1：角度环pid设置 * cmd=2：速度环pid设置 * cmd=3：转向环pid(暂未添加) * cmd=4：角度平衡值, 发送格式："{"cmd":4,"data":[angle]}" , (angle为常数) * cmd=5：速度值，同角度 * cmd=6：转向值，同上 **/蓝牙遥控
遥控用的APP已放在附件中，仅限安卓平台。在APP里自行配置的摇杆参数如下图所示：

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设计图

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原理图

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PCB
硬件设计详述主要以3D建模、焊接组装、材料清单三个方面展开描述。
3D建模
完整结构建模
电机排线需要向上突出，下面放不了电池，所以使用三层板堆叠结构。
下面两层使用亚克力切割；最上层为电路板；电池放置在上层。下层“挖空”引出电机排线、
亚克力板还需增加电机固定架孔位。
将电机安排得尽可能靠近来减小横向间距。
solidworks建模如下：

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除电路板外，需要定制的仅两块相同的亚克力板，从solidworks导出为DWG文件即可定制。

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焊接和组装
电路板焊接测试
CH340缺了一个电容（见debug部分）。
飞线已解决，上了一坨热熔胶固定。
电源接口也加上了热熔胶，防短路。

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整体组装
下面两层亚克力板，上面一层PCB 。
用M3六角铜柱连接固定，长度能短则短，但电池和排线需要一定的空间。
下面用的长度15mm，上面是20mm 。
最下面的电机是用的附赠的电机座，螺丝固定。

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Debug记录
CH340 V3接口缺少一个0.1uF电容接地，导致无法正常连接串口。
用飞线接上电容后可以正常工作。
电机排线6p插座方向设置错误。
原设计打算放在背面，但根据实际接线顺序需要放在正面。
请注意检查，否则容易造成短路风险。
材料清单

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其他“元件”：
剩下的CH340、AMS1117还有电阻电容等元件比较常规，可根据BOM表配单。
买的时候注意封装型号。
特别说明本项目电路焊接部分有一定的门槛?。?
如果对小型贴片器件的焊接没有把握，不建议尝试！
打板的时候选嘉立创SMT代工，省去了自己焊的麻烦。
基本信息主控芯片：ESP32-WROOM
六轴加速度传感器模块：MPU6050
【教你做属于自己的事教你做属于自己的事情】用于获取姿态信息。
芯片：DRV8833驱动电机运动，提供较大电流。
电机：选用N20减速电机。
带有AB相霍尔编码器用于测量转速。
供电：选用7.4V锂电池(2s) 。
经线性稳压器：LM1084稳压至5V 。
再使用1117稳压至3.3V给ESP32供电。
程序部分：基于Arduino IDE 。
使用开源库实现角度获取和pid算法平衡控制。
使用JSON库编写了指令解析程序，用于蓝牙远程调节pid参数。
并借助开源的安卓蓝牙APP用来遥控小车运动。
总结从结构与软件层面进行总结，以下是当前的问题。
结构层面
如果再要减小的话就要换更小的电机才行。
最大的问题是电池接线，电机排线也比较突出，倒地的时候撞到排线，可能造成损坏。
改进方式：考虑连接座换成直针，代替目前的弯针即可解决。
软件层面
PID运行的前一分钟，电机运动会出现明显的滞后和超调现象，运行一段时间才能恢复正常的平衡模式。
目前未排查到原因，估计是某些变量初始化时的问题，还在排查中。
小车运行稳定程度也还有提升空间，静止时还不能很稳。
一方面PID算法和参数还可以优化，另一方面可能受编码器分辨率影响。
按20Hz采样率，得到编码器数据范围是0-50左右的整数值，数据精度十分有限。
后续可能的更新
优化PID算法，争取达到更稳定的效果换一种更紧凑美观的外形结构

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