基于STM32的两轮自平衡小车蓝牙控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

两轮平衡车是一种新型的交通工具，它与电动自行车和摩托车车轮前后排列方式不同，而是采用两轮并排国定的方式，就像一种两轮平行的机器人一样。两轮自平衡系统是一种两轮左右平行布置的，就像是传统的倒立摆一样，本身是一个自然不稳定体，必须施加强有力的控制手段才能使之稳定。两轮平衡车具有运动灵活、智能控制、操作简单、节省能源、绿色环保、等优点。因此它适用于在狭小空间内运行，能够在大型购物中心、国际性会议或展览场所、体育馆、办公大楼等各种室内或室外场合中作为人们的中、短距离代步工具。具有很大的市场和应用前景。

蓝牙技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。STM32是由意法半导体（ST）开发的具有高性能、低成本、低功耗特点的嵌入式应用设计内核，其开发简单方便，而且功能强大，同时可以非常方便的连接各种传感器。

2. 研究内容和预期目标

用STM32F103C8T6单片机和数字运动传感器MPU-6050等设计的两轮自平衡小车。并利用卡尔曼滤波器算法融合陀螺仪和加速度计信号,计算出小车倾角和角速度的最优估计值,利用数字PID算法控制驱动电机的PWM信号实现两轮小车的自平衡控制。实际测试表明,设计的两轮小车可稳定地实现自平衡控制及简单的遥控运动功能。本毕业设计要求学生充分利用STM32及蓝牙技术特点，搭配适合传感器，完成基于STM32的两轮自平衡小车蓝牙控制系统设计。

3. 研究的方法与步骤

（1）完成基于stm32的两轮自平衡小车蓝牙控制系统硬件设计。具体可包括但不限于系统硬件组成原理、传感器选型、传感器与stm32单片机连接引脚分配的设计；

（2）画出软件流程图，编写控制程序。具体可以在keil u vision4或其他环境下完成相关程序的编写，并进行连续的测试；

（3）编写设计说明书一份。

4. 参考文献

[1]丛玉华，吴洪佳，朱惠娟，朱娴，谢玲.两轮自平衡小车的设计及实现[j].电子技术与软件工程，2020(19):106-109.

[2]王子浩,王健.基于stm32的蓝牙平衡小车系统设计[j].电子世界,2020(09):172-173.

[3]李位星，王大东，葛声扬，潘峰.基于stm32的四旋翼无人机实验教学平台[j/ol].实验技术与管理，2021(02):91-94 99[2021-03-04].https://doi.org/10.16791/j.cnki.sjg.2021.02.020.

5. 计划与进度安排

1. 2022-3-01～2022-3-21 查阅资料，撰写开题报告和翻译外文资料，确定总体方案；

2. 2022-3-22～2022-4-11 进行并完成系统硬件设计；

3. 2022-4-12～2022-5-02 完成软设计；