【自制】搖擺自平衡的萊洛三角，基于ESP32，可充電

OSHWHub

這次的工程，不論是新手，還是單純想練練手的大佬，都可以參考著做。

畢竟是在10*10以?xún)?nèi)免費(fèi)PCB打板的基礎(chǔ)上做出來(lái)的……

也不費(fèi)錢(qián)包

自平衡的萊洛三角簡(jiǎn)介：ESP32作為主控，5V充3串鋰電池，可實(shí)現(xiàn)搖擺自平衡。

左：使用燈哥開(kāi)源FOC2.0板測(cè)試 中：13*13cm嘉立創(chuàng)紫PCB 右：10*10cm最終版本

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工程介紹

主控芯片使用ESP32，并配置了調(diào)參上位機(jī)，可以很方便的通過(guò)wifi無(wú)線調(diào)參。

無(wú)刷控制使用燈哥開(kāi)源FOC。

制作出一個(gè)方便復(fù)刻的自平衡萊洛三角形，在桌面上作為一個(gè)擺件還是非常不錯(cuò)的。

一、 軟件架構(gòu)

在原作者的自平衡控制電壓算法上進(jìn)行修改，將電壓控制改為速度控制。使得對(duì)模型的控制在物理上更加容易理解。

并且代碼的調(diào)參都可以通過(guò)連接ESP32的wifi調(diào)整。

具體特性如下：

• [size=0.882em]基于 Arduino：運(yùn)行在 ESP32 Arduino 上
• [size=0.882em]控制模式豐富：電壓控制和速度控制
  

二、硬件特性



三、使用說(shuō)明

1.下載完項(xiàng)目git所有文件后，打開(kāi)arduino文件夾，解壓arduino.7z完成之后雙擊運(yùn)行esp32_package_1.0.6.exe安裝esp32庫(kù)環(huán)境。

注意：若之前有安裝過(guò)arduino，請(qǐng)將路徑“C:\Users\用戶(hù)名\AppData\Local\”的Arduino15文件夾和“此電腦\文檔”內(nèi)的Arduino 刪除。

也可自行下載Arduino并安裝SimpleFOC，但是可能會(huì)版本不對(duì)電機(jī)不動(dòng)。

2.打開(kāi)解壓后的arduino文件夾內(nèi)的arduino.exe，導(dǎo)航欄-文件-打開(kāi)。選擇arduino\main里面的main.ino

3.燒錄程序到ESP32：選擇工具-開(kāi)發(fā)板-esp32 Arduino-ESP32 Dev module，然后連接USB口選擇對(duì)應(yīng)的com口，編譯上傳。

如：無(wú)法正常編譯

（1）可能與原有arduino沖突，請(qǐng)查看使用說(shuō)明第一條；

（2）文件夾路徑含有非法字符，可以把Arduino移動(dòng)到硬盤(pán)根目錄下，如D:\Arduino。

4.打開(kāi)本項(xiàng)目?jī)?nèi)的python_gui內(nèi)的可執(zhí)行文件_main內(nèi)的main.exe并連接上WIFI：ESP32 密碼：12345678。點(diǎn)擊設(shè)置開(kāi)始調(diào)參。

5.連接成功后，點(diǎn)擊disable，然后逆時(shí)針撥動(dòng)動(dòng)量輪，查看上位機(jī)中V參數(shù)是否為正值。

注意！如果 逆時(shí)針轉(zhuǎn)為為負(fù)值 那么需要將電機(jī)線任。

6.如果電機(jī)不能正常運(yùn)行，可以點(diǎn)擊上位機(jī)中最下方的測(cè)試部分 ，打開(kāi)電壓或者速度測(cè)試，滑動(dòng)滑條，查看電機(jī)能否正常運(yùn)行。

還不能，建議檢測(cè)硬件電路部分。

7.如果不能搖擺直立，推薦調(diào)整的參數(shù)為T(mén)A、SA、SV

8.K值可以用滑塊調(diào)整，拖動(dòng)滑塊就會(huì)發(fā)送參數(shù)命令，但是調(diào)整到合適值之后需要自行在Arduino的main中修改再燒錄一次。

9.滑條：最左邊輸入框?yàn)榛瑝K下限，右邊是滑塊上限，滑條等分成200份，命令是字符串，滑動(dòng)滑塊發(fā)送字符串 + 數(shù)值。

比如讓平衡角度為90度，則輸入：TA90，并且會(huì)存入eeprom的位置0中。

注：wifi發(fā)送命令不能過(guò)快，因?yàn)槊看味紩?huì)保存進(jìn)eeprom，K參數(shù)沒(méi)有保存到EEPROM所以可以使用滑條調(diào)整。

四、硬件設(shè)計(jì)

使用嘉立創(chuàng)EDA繪制電路原理圖，LaserMaker繪制萊洛三角形和動(dòng)量輪（有激光切割機(jī)可以事先切割結(jié)構(gòu)作為參考）。

將繪制完的圖形導(dǎo)入到嘉立創(chuàng)EDA中可作為PCB的外框。絲印圖案分別是Gawr Gura、ouro kronii。

五、有用的地方

• [size=0.882em]Arduino的程序中的command.h、command.cpp可以支持任意的字符串輸入。在其他項(xiàng)目中一樣可以用，無(wú)論是wifi接收到的字符串?dāng)?shù)據(jù)或者是串口的字符串?dāng)?shù)據(jù)。
• [size=0.882em]GUI上位機(jī)可以在其他wifi項(xiàng)目中繼續(xù)使用，用來(lái)調(diào)參還是很方便。
  

六、設(shè)計(jì)圖

原理圖

PCB

3D預(yù)覽圖

動(dòng)量輪8*8cm

七、工程附件

相關(guān)附件可從原工程下載查看。

如有其他問(wèn)題，可在原工程底部留言作者。

原工程點(diǎn)我

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