一种双轮平衡电动车控制电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种双轮平衡电动车控制电路，在其主板水平方向上焊接有一个双轴陀螺仪检测单元一和加速度检测单元，用于检测X轴、Y轴方向上的陀螺仪信号和加速度信号，在主板竖直方向上焊接有一个双轴陀螺仪检测单元二，用于检测Z轴方向上的陀螺仪信号，三组信号经过信号滤波电路送至微处理器，经过微处理器的分析和处理后，得到平衡车当前X轴、Y轴和Z轴方向的倾斜和角速度状态，以及X轴和Y轴方向的加速度状态；转向器信号输入单元将输入的转向信号经过信号滤波电路送至微处理器；微处理器通过PID控制算法实现对双轮平衡车的两个轮子进行转动速度和转动方向的即时调节和控制，从而实现平衡车前进、后退、左转、右转、加速和减速运动。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及双轮自平衡电动车
，尤其涉及一种双轮平衡电动车控制电路。
技术介绍
随着人们工作和生活自动化程度的不断提高，双轮或单轮自平衡车在社会生活的很多方面得到了广泛的应用，人们使用自平衡电动车或健身娱乐、或作为代步工具在工作中使用，因其使用简单、体积小巧、轻便快捷的特点，受到了越来越多人的喜爱。目前的双轮自平衡电动车多为单一功能控制平衡，其速度检测和控制、加速度检测和控制、角速度检测和控制、转向检测和控制、电机驱动控制都不能在一个完整的电路中实现，已有的控制系统都只具备上述单一或局部的功能，或将其中部分功能模块简单的连接在一起，不能够使各功能模块相互自动协调工作，使得双轮平衡电动车的控制需要人工进行辅助判断和人工辅助控制，其自动化程度和智能化程度较低，缺乏必要的保护电路，使得设备经常出现故障。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种双轮平衡电动车控制电路，对双轮平衡电动车两个车轮的转向、转速和转矩进行控制，以实现对双轮平衡电动车的平衡姿态的控制，更好地提高车体平衡的稳定性。为了解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案：一种双轮平衡电动车控制电路，该控制电路包括微处理器，用于中央控制和处理电路；两个双轴陀螺仪检测单元，用于检测X轴、Y轴、Z轴方向上的陀螺仪信号；加速度检测单元，用于检测X轴、Y轴方向上的加速度信号；转向器信号输入单元，用于调节和控制双轮平衡车的两个轮子的转动方向；信号滤波电路，用于过滤陀螺仪信号、加速度信号和转向信号；双桥场效应管及其驱动单元，用于驱动了双轮平衡车的左右两个轮子的直流电机；和连续可调降压稳压单元，用于微处理器和控制电路供电；在该控制电路的主板水平方向上焊接有一个双轴陀螺仪检测单元一和加速度检测单元，用于检测X轴、Y轴方向上的陀螺仪信号和加速度信号，在该控制电路的主板竖直方向上焊接有一个双轴陀螺仪检测单元二，用于检测Z轴方向上的陀螺仪信号，三组信号经过信号滤波电路送至微处理器，经过微处理器的分析和处理后，得到平衡车当前X轴、Y轴和Z轴方向的倾斜状态和角速度状态，以及X轴和Y轴方向的加速度状态；转向器信号输入单元将输入的转向信号经过信号滤波电路送至微处理器；微处理器通过PID控制算法实现对双轮平衡车的两个轮子进行转动速度和转动方向的即时调节和控制，从而实现利用驾驶该双轮平衡车的人员的身体姿态的变化对平衡车前进、后退、左转、右转、加速和减速的运动即时控制。进一步地，控制电路还包括外部开关信号输入单元，灯光及指示灯指示单元和报警信号输出单元，外部开关信号输入单元将输入的信号送至微处理器，经过微处理器的处理，得到灯光及指示灯指示状态和报警信号输出状态，从而实现对平衡车启动和停止的运动即时控制。进一步地，微处理器的型号为ATmega32。进一步地，微处理器通过地面无线传输模块与远程监控中心连接，实现远程监控。进一步地，微处理器通过北斗定位系统信号处理器与北斗定位系统卫星接收天线连接，从而得到定位信息。本技术一种双轮平衡电动车控制电路，通过微处理器对双轮平衡电动车的加速度检测和控制、角速度检测和控制、转向检测和控制、电机驱动控制集成在一个完整的控制电路中，通过微处理器对双轮平衡电动车的各项运动要素状态进行即时检测，并综合分析处理，经过优化计算，通过PID控制算法实现对双轮平衡电动车两个车轮的转向、转速和转矩进行控制，以实现对双轮自平衡电动车的平衡姿态的控制，使双轮自平衡电动车的平衡姿态的控制处于一个完整的闭环控制电路中，更好地提高控制电路的适应性和车体平衡的稳定性。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术的整体结构框图；图2是本技术的X轴、Y轴角速度检测电路；图3是本技术的Z轴角速度检测电路。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，本技术一种双轮平衡电动车控制电路，该控制电路包括微处理器1，用于中央控制和处理电路；陀螺仪传感器2，用于检测X轴、Y轴、Z轴方向上的陀螺仪信号；加速度传感器3，用于检测X轴、Y轴方向上的加速度信号；转向器4，用于调节和控制双轮平衡车的两个轮子的转动方向；信号滤波电路5，用于过滤陀螺仪信号、加速度信号和转向信号；左、右电机驱动电路6、7，用于驱动了双轮平衡车的左、右两个轮子的直流电机8、9；和蓄电池过压欠压检测电路10，用于微处理器和控制电路供电；在该控制电路的主板水平方向上焊接有一个陀螺仪传感器201和加速度传感器3，用于检测X轴、Y轴方向上的陀螺仪信号和加速度信号，在该控制电路的主板竖直方向上焊接有一个陀螺仪传感器202，用于检测Z轴方向上的陀螺仪信号，三组信号经过信号滤波电路5送至微处理器1，经过微处理器1的分析和处理后，得到平衡车当前X轴、Y轴和Z轴方向的倾斜状态和角速度状态，以及X轴和Y轴方向的加速度状态；转向器4将输入的转向信号经过信号滤波电路5送至微处理器1；微处理器1通过PID控制算法实现对双轮平衡车的两个轮子进行转动速度和转动方向的即时调节和控制，从而实现利用驾驶该双轮平衡车的人员的身体姿态的变化对平衡车前进、后退、左转、右转、加速和减速的运动即时控制。该控制电路还包括紧急报警器11、启停触发器12、LED及LCD信号指示模块13、14和声音报警提示模块15，紧急报警器11、启停触发器12将输入的紧急报警信号、启停信号送至微处理器，经过微处理器的处理，得到声音报警提示模块15的提示及LED及LCD信号指示模块13、14的提示，从而实现驾驶该双轮平衡车的人员对平衡车启动和停止的运动即时控制。微处理器1通过地面无线传输模块16与远程监控中心17连接，实现远程监控。微处理器1通过北斗定位系统信号处理器18与北斗定位系统卫星接收天线19连接，从而得到定位信息。如图2所示，陀螺仪传感器201的输入端与电容C3-C6并联，检测出X轴、Y轴方向角速度信号，输出端通过电阻R1-R2分别与电容C7-C8并联接地，输出X轴、Y轴方向角速度信号。如图3所示，陀螺仪传感器202的输入端与电容C9-C12并联，检测出Z轴方向角速度信号，输出端通过电阻R3与电容C13连接，还通过电阻R4与电容C14并联，同时输出Z...

【技术保护点】
一种双轮平衡电动车控制电路，所述控制电路包括微处理器，用于中央控制和处理电路；两个双轴陀螺仪检测单元，用于检测X轴、Y轴、Z轴方向上的陀螺仪信号；加速度检测单元，用于检测X轴、Y轴方向上的加速度信号；转向器信号输入单元，用于调节和控制双轮平衡车的两个轮子的转动方向；信号滤波电路，用于过滤陀螺仪信号、加速度信号和转向信号；双桥场效应管及其驱动单元，用于驱动了双轮平衡车的左右两个轮子的直流电机；和连续可调降压稳压单元，用于微处理器和控制电路供电；其特征在于：在该控制电路的主板水平方向上焊接有一个双轴陀螺仪检测单元一和加速度检测单元，用于检测X轴、Y轴方向上的陀螺仪信号和加速度信号，在该控制电路的主板竖直方向上焊接有一个双轴陀螺仪检测单元二，用于检测Z轴方向上的陀螺仪信号，三组信号经过信号滤波电路送至微处理器，经过微处理器的分析和处理后，得到平衡车当前X轴、Y轴和Z轴方向的倾斜状态和角速度状态，以及X轴和Y轴方向的加速度状态；转向器信号输入单元将输入的转向信号经过信号滤波电路送至微处理器；微处理器通过PID控制算法实现对双轮平衡车的两个轮子进行转动速度和转动方向的即时调节和控制，从而实现利用驾驶该双轮平衡车的人员的身体姿态的变化对平衡车前进、后退、左转、右转、加速和减速的运动即时控制。...

【技术特征摘要】
1.一种双轮平衡电动车控制电路，所述控制电路包括
微处理器，用于中央控制和处理电路；
两个双轴陀螺仪检测单元，用于检测X轴、Y轴、Z轴方向上的陀螺仪信号；
加速度检测单元，用于检测X轴、Y轴方向上的加速度信号；
转向器信号输入单元，用于调节和控制双轮平衡车的两个轮子的转动方向；
信号滤波电路，用于过滤陀螺仪信号、加速度信号和转向信号；
双桥场效应管及其驱动单元，用于驱动了双轮平衡车的左右两个轮子的直流电机；和
连续可调降压稳压单元，用于微处理器和控制电路供电；
其特征在于：在该控制电路的主板水平方向上焊接有一个双轴陀螺仪检测单元一和加
速度检测单元，用于检测X轴、Y轴方向上的陀螺仪信号和加速度信号，在该控制电路的
主板竖直方向上焊接有一个双轴陀螺仪检测单元二，用于检测Z轴方向上的陀螺仪信号，
三组信号经过信号滤波电路送至微处理器，经过微处理器的分析和处理后，得到平衡车当
前X轴、Y轴和Z轴方向的倾斜状态和角速度状态，以及X轴和Y轴方向的加速度状态；
转向器信号输入单元将输入的转向信号经过信号滤波电路送至微处理器；...

【专利技术属性】
技术研发人员：方魏，林卫，赵正杰，吴敏浩，滕磊，
申请(专利权)人：无锡健泽科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32