小车PID控制下MPU6050驱动的平衡小车

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 上次暑假回家的时候从实验室"借"了一块mpu6050陀螺仪(以下简称陀螺仪),正好配合手里的二维舵机云台做一个简单的平衡装置:首先通过陀螺仪读取目前姿态,然后通过pid算法,把角度转换为pwm控制舵机输出,从而实现舵机保持直立平

1.mpu6050读取姿态

  陀螺仪的库代码是参考的正点原子的启动代码移植过来的.陀螺仪初始化后通过IIC传输,通信到C8T6,然后通过串口把姿态数据传输到电脑串口打印出来,可以实时看到目前陀螺仪的姿态数据。

 1.1.CubeMX的配置

cubeMx 配置了PB8和PB9作为IIC传输接口,这里用的是软件IIC配置 ,然后把PA6作为输出pwm波的引脚(图中开启了TIM3通道2不用管)

                             cubeMx的配置

1.2串口读取姿态

2.pid算法函数

  这里的舵机的旋转角度是0到180度对应的pwm波的占空比为0-25

然而,roll角度的测量范围是-90°到90°,所以这里设置了一个基准占空比为13,此时对应角度是0度,当roll角小于0时舵机逆时针转(自己找的基准面不同转向不同),当大于90度时舵机顺时针转。

这里通过pid算法调整了需要输出的角度后,乘以一个比例系数0.144,用13的占空比-需要输出值,这样,当小于0逆时针转,大于0顺时针转,从而实现了舵机保持直立平衡。

3.视频效果展示                

QQ视频20220824110954

4.全部代码百度网盘链接(提取码7777)

链接：https://pan.baidu.com/s/1Yosp2ztYkBl6e-HHOVUASw

提取码：7777