[发明专利]直立自平衡智能车

摘要

本发明公开了一种直立自平衡智能车，包括车体盘、主控板、LED显示板、倾角检测板、速度检测模块和驱动转向轮。主控板采用MC9S12XS128单片机，具有供电电压低，响应速度快，处理速度高，价格低廉等优点。可实现车模直立静止、直立前行、直立后退、直立前行左右转弯和直立后退左右转弯等功能。可用于本科、研究生的自动控制原理教学课程中；产品的性价比高，适合广大大学生；通过使用智能车主控板可熟悉MC9S12XS系列单片机的原理和编程技巧，掌握数字加速度计和陀螺仪的使用方法和控制原理，易制作易学习，提高学生的动手能力和科技创新能力，增加学生从事智能汽车开发研究的兴趣。

主权项

一种直立自平衡智能车，其特征在于，包括车体盘（1）、主控板（2）、LED显示板（3）、倾角检测板（4）、速度检测模块（5）和驱动转向轮（6）；所述的主控板（2）用于直立自平衡智能车的控制，包括主控制芯片、电机驱动模块和按键储存模块；其中：主控制芯片采用16位单片机MC9S12XS128；电机驱动模块采用4个BTN7970和2个74LS244组成的两个H桥驱动电路；按键储存模块包括8个圆形贴片按键和一个8位24C02数据储存芯片，按键存储模块与LED显示板（3）配合使用用以改变车模各项运行参数；所述的LED显示板（3），用于直立自平衡智能车前期参数的调节，提高车模调试效率及设置直立自平衡车的运动模式；所述的倾角检测板（4）包括一个MMA8451加速度计传感器和两个陀螺仪ENC‑03，其中MMA8451加速度计传感器用于检测自由落体、运动和振动状态下的倾角信号，陀螺仪ENC‑03，用于检测运动过程中车辆俯仰和航向角加速度；所述的速度检测模块（5）采用两个NEDIC157编码器与电机相连，NEDIC157编码器每转一周产生157个方波脉冲，NEDIC157编码器信号输出端与主芯片MC9S12XS128的PT0和PT1口相连，PT0和PT1为主芯片MC9S12XS128的两个外部输入捕捉端口，主芯片MC9S12XS128根据NEDIC157编码器产生的方波信号个数计算左右驱动轮的速度；所述的驱动转向轮（6）包括车体盘底部两侧的两个橡胶轮胎，用于维持车辆直立平衡、车辆前进和车辆转弯供动力。