本作品為第二屆立創商城電子制作節入圍獎作品，作者立創社區ID：smiling；轉載請注明出處，未經允許不得用作商業用途。作品原鏈接：http://club.szlcsc.com/article/details_7721_1.html。

一、作品簡介

1.研究背景

上個世紀80年代來，伴隨著科學技術迅猛發展和經濟的高速發展，信息技術、計算機技術及其它相關科學的相互滲透，這些都極大的促進了控制科學與工程技術研究的不斷深入，控制系統向智能化控制的發展已經成為一種趨勢。早在十九世紀末期，汽車誕生后，人類在交通運輸方面走上了新的臺階，而交通工具的技術性能方面有了很大的突破，汽車開始漸漸的成為人們生活的主導，也因此極大地加速了社會進步的進程。而現在，隨著汽車的數量在不停的刷新，同時電動車、電動汽車近年來也成為了人們的交通王具的新寵，人們對于車輛的關注程度達到了歷史的高峰，人們關注問題的不再只是價格或便捷那么簡單，車輛的安全性和舒適性也是很重要的關注焦點。

本世紀來各種關于系統智能化的東西被陸續提出來，如人工智能、智能工廠等相關概念，而汽車作為人民生活的一部分，車輛智能化也是很重要的一大智能課題。如今不僅是各種傳感器技術和無線技術己經實現在車體上了，還有各種遠程檢測控制及無人駕駛等等高新科技將在不遠的將來實現在車輛工程上。智能車將作為一口綜合性地學科登上舞臺，它是電子、物理、數學、計算機、機械、化學等多學科技術的融合，目前已成為了各國科研的熱點。

2.功能

平衡車控制系統的軟件系統設計，設計了一套完整的平衡車直立軟件系統以及平衡車自動跟隨的軟件系統。

3.市場應用前景

隨著人們生活水平的提高，許多事情可以用機器人代替。自動跟隨機器人可以代替人們進行一些我們很難完成或者很危險的事情以及給人們生活帶來便捷。例如：在救險、城市交通、環境監控以及工業安全巡防等領域，平衡車在檢測生化武器以及核輻射危險區域等任務中發揮重要作用。平衡車為特殊環境安全巡檢提供了新的平臺，它能夠在工作人員的操控下進行工作，替代人工巡檢對象實施接近檢測，減少工人的工作強度。在生活中，平衡車可以在堵車的環境中、擁擠的商場中自由的行走，給人們的生活帶來便捷。

4.車體外觀

5.作品亮點

創新性：利用超聲波模塊實現自動跟隨功能

實用性：

①超市里與你同行的購物車

②堵車時車輛的自動跟隨

③運貨車的僚車自動跟隨，減少雇傭員工人數

④不用清潔工推的自動跟隨垃圾回收車

二、系統構架圖

姿態控制簡圖

PID控制原理

三、硬件部分的描述

掌上平衡車代碼下載：http://club.szlcsc.com/article/downFile_9C368A86170563B6.html

車身：

超聲波發送器洞洞板焊接圖：

實現原理：

工作過程：

控制系統軟件總圖

四、材料清單（BOM列表）

主要元件：

1.BLM32F103C8T6 托盤 商品編號：C90410 鏈接：http://m.qdjpair.com/so/product/details_91597.html；

2.MPU-6050 編帶 商品編號：C24112 鏈接：http://m.qdjpair.com/so/product/details_24852.html；

3.TB6612FNG 編帶 商品編號：C88224 鏈接：http://m.qdjpair.com/so/product/details_89402.html；

4.BOS05S-IWRZ 管裝 商品編號：C18424 鏈接：http://m.qdjpair.com/so/product/details_55882.html；

5.USB轉TTL CH340模塊 商品編號：C91313 鏈接：http://m.qdjpair.com/so/product/details_92502.html；

6.OLED顯示模塊 商品編號：C90035 鏈接：http://m.qdjpair.com/so/product/details_91220.html；

7.AMSlll7-3.3 編帶 商品編號：C6186 鏈接：http://m.qdjpair.com/so/product/details_6652.html；

五、軟件部分的描述

數據采集和處理的函數如下：

if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)

{   

        dat1[num1]=USART_ReceiveData(USART3);

   if(dat1[0] != 0xa5) num1 = 0;

        else num1++;

        if(num1==3)

        {

            num1 = 0;

            distance1 = dat1[1]<<8 | dat1[2]; ｝ ｝

六、作品演示

七、總結

本作品主要的技術關鍵點和創新點是：在目前流行的平衡小車的基礎上加上自動跟隨功能，從而賦予了平衡車一些新的功能，例如：

1、超市里與你同行的購物車

2、堵車時車輛的自動跟隨

3、運貨車的僚車自動跟隨，減少雇傭員工人數

4、不用清潔工推的自動跟隨垃圾回收車