彭新清，赵聪聪，魏茂盛，徐 凯

（火箭军工程大学，西安 710025）

1 课题研究背景及意义

汽车的出现给我们带来了极大的生活方便。但是，汽车数量的不断增加，不可避免的会发生交通事故，造成人员伤亡。随着计算机技术、嵌入式系统、自动控制系统、现代传感器技术等在汽车上的应用，使之越来越智能化、安全化。智能车技术的核心是采集、处理、执行。是一门综合性技术，在工业生产线、智能驾驶等领域得到广泛应用。

2 系统总体设计

系统实现两轮车模的自平衡和自动循迹，利用蓝牙通信实现数据的实时传输。分为硬件和软件两个方面：

2.1 硬件设计

分为三个部分：传感器，决策器，执行器。硬件的总体框图如图1所示：

图1

单片机系统选用K60芯片进行开发。（1）电源模块，整个平衡车系统需要三种不同的电压，分别是3.3V、5V、12V电压，3.3V主要为芯片供电。5V主要为电磁处理、测速等模块供电。12V是为驱动电路供电。（2）蓝牙模块，传输数据和反馈消息。（3）电磁传感器，当传感器高度一定时，电感距离Y轴越近，感应电动势E越大。（4）驱动模块，电机驱动采用IR2104加MOS构成全桥，MOS管选用IRLR7843；（5）姿态传感器电路，选用陀螺仪和加速度计数字集成模块作为角度测量传感器，两个模块输出的信息经卡尔曼滤波进行融合得到平衡车俯仰角；（6）测速模块，采用编码器测速方法进行测速。

2.2 软件设计

实现的功能有：（1）功能模块的初始化：AD模块、角度模块、电机、正交解码、定时器、屏幕、电磁、中断、参数等初始化；（2）信息采集：角度和角速度、车速、电磁信号；……