平衡车检测控制装置及平衡车的制作方法

本实用新型属于平衡车技术领域，尤其涉及一种平衡车检测控制装置及平衡车。

背景技术：

电动平衡车主要是通过检测控制装置检测车体的姿态变化，在动态稳定原理基础上驱动电机转动来实现运动车体的平衡。

现有的平衡车检测控制装置主要包括：陀螺仪、副板单片机、主控单片机及电机驱动控制电路。在供电正常的情况下，陀螺仪根据车体的姿态，输出姿态信号传输至副板单片机，副板单片机读取姿态信号并比较运算出表征车体姿态偏差的比较结果传输给主控板单片机，主控板单片机读取比较结果进行运算处理获得平衡车体姿态的PWM波控制信号输出至电机驱动电路，电机驱动电路输出驱动信号驱动电机工作以控制平衡车的车身平衡。

虽然，现有的平衡车检测控制装置可以达到控制平衡车的车身平衡的效果，然而，数据通过副板单片机和主控板单片机两次读取计算会产生延时，在平衡车行业表现为轻载跳动。另外，使用副板单片机使得检测控制装置的加工工艺复杂，加工成本偏高。

综上所述，现有的平衡车检测控制装置存在轻载跳动、工艺复杂及成本偏高的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种平衡车检测控制装置，旨在解决现有的平衡车检测控制装置存在的轻载跳动、工艺复杂及成本偏高的技术问题。

为实现上述目的，在第一种可实现方案中，本实用新型提供一种平衡车检测控制装置，包括：

左陀螺仪，用于检测平衡车的左车体的姿态得到用于表征所述左车体的姿态的第一姿态信号；

右陀螺仪，用于检测平衡车的右车体的姿态得到用于表征所述右车体的姿态的第二姿态信号；

单片机，分别连接所述左陀螺仪和所述右陀螺仪；所述单片机包括：比较器和PWM波发生电路；

所述比较器，用于对所述第一姿态信号和所述第二姿态信号进行比较得到用于表征所述左车体与所述右车体的姿态偏差的比较结果；

所述PWM波发生电路，与所述比较器信号连接，所述PWM波发生电路根据所述比较结果产生用于使所述平衡车车体保持平衡的PWM波控制信号；

电机驱动电路，与所述PWM波发生电路连接，所述电机驱动电路响应所述PWM波控制信号向所述平衡车的电机输出用于驱动所述电机转动的驱动信号，以调整所述平衡车的车体姿态。

结合第一种可实现方案，在第二种可实现方案中，所述PWM波发生电路在所述比较结果表征所述右车体的倾斜角度与所述左车体的倾斜角度不一致时，产生调整所述右车体的倾斜角度与所述左车体的倾斜角度一致的PWM波倾斜角度控制信号；

所述电机驱动电路响应所述PWM波倾斜角度控制信号，向所述右车体内的电机或向所述左车体内的电机输出选择性驱动信号；

所述选择性驱动信号选择驱动所述左车体内的电机转动或选择驱动所述左车体内的电机转动，以调整所述右车体内的电机的工作状态值与所述左车体内的电机的工作状态值一致。

结合第二种可实现方案，在第三种可实现方案中，所述电机的工作状态值包括电流值；

当所述右车体内的电机的所述电流值大于所述左车体内的电机的所述电流值时，所述选择性驱动信号选择驱动所述右车体内的电机，以减小所述电流值。

结合第一种可实现方案，在第四种可实现方案中，所述PWM波发生电路在所述比较结果表征所述右车体的速度与所述左车体的速度不一致时，产生调整所述右车体的速度与所述左车体的速度一致的PWM波速度控制信号；

所述电机驱动电路响应所述PWM波速度控制信号，向所述右车体内的电机或向所述左车体内的电机输出选择性驱动信号；

所述选择性驱动信号选择驱动所述左车体内的电机转动或选择驱动所述左车体内的电机转动，以调整所述右车体内的电机的工作状态值与所述左车体内的电机的工作状态值一致。

结合第四种可实现方案，在第五种可实现方案中，所述电机的工作状态包括转速值；

当所述右车体内的电机的所述转速值大于所述左车体内的电机的所述转速值时，所述选择性驱动信号选择驱动所述右车体内的电机，以减小所述转速值。

结合第一种可实现方案，在第六种可实现方案中，所述左车体的姿态包括：左车体的倾斜角度和左车体的速度。

结合第一种可实现方案，在第七种可实现方案中，所述右车体的姿态包括：右车体的倾斜角度和右车体的速度。

结合第一种可实现方案，在第八种可实现方案中，所述单片机为STM32F103RCT6型号的单片机

另外，本实用新型还提供一种平衡车，包括：

平衡车本体；

上述任意一种可实现方案所述的平衡车检测控制装置；

所述左陀螺仪设置在所述平衡车本体的所述左车体内；

所述右陀螺仪设置在所述平衡车本体的所述右车体内；

其中，所述左车体的内部和所述右车体的内部分别设置所述电机。

上述可实现方案获得的平衡车检测控制装置，通过左右陀螺仪分别检测得到用于表征平衡车左车体的姿态的第一姿态信号和用于表征平衡车右车体的姿态的第二姿态信号，再通过分别连接左右陀螺仪进行通信的单片机对第一姿态信号和第二姿态信号进行比较得到用于表征左车体与右车体的姿态偏差的比较结果，进而根据比较结果产生用于使平衡车车体保持平衡的PWM波控制信号，再通过电机驱动电路响应PWM波控制信号向平衡车的电机输出用于驱动电机转动的驱动信号，以调整所述平衡车的车体姿态，从而控制平衡车的车身平衡，不仅有效解决轻载跳动的技术问题，而且有效降低工艺难度和加工成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的平衡车检测控制装置的电路原理示意图；

图2是本实用新型实施例提供的平衡车检测控制装置的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了解决现有的平衡车检测控制装置存在的轻载跳动、工艺复杂及成本偏高的技术问题，参见图1-2，本实用新型实施例提供一种平衡车检测控制装置，有效避免现有的平衡车检测控制装置因两次计算造成的轻载跳动，而且有效降低平衡车检测控制装置的工艺难度和加工成本。

参见图1，该平衡车检测控制装置，包括：左陀螺仪U3、右陀螺仪U2、单片机U1及电机驱动电路S3。

一方面，左陀螺仪U3用于检测平衡车S的左车体的姿态得到用于表征左车体的姿态的第一姿态信号。

其中，左车体的姿态包括：左车体的倾斜角度和左车体的速度。

另外，左车体的内部设置左陀螺仪U3和电机S4。

另一方面，右陀螺仪U2用于检测平衡车S的右车体的姿态得到用于表征右车体的姿态的第二姿态信号。

其中，右车体的姿态包括：右车体的倾斜角度和右车体的速度。

另外，右车体的内部设置右陀螺仪U2和电机S5。

另一方面，单片机U1分别连接左陀螺仪U3和右陀螺仪U2，用于与左陀螺仪U3和右陀螺仪U2通信。单片机U1包括：比较器S20和PWM波发生电路S21。

首先，比较器S20用于对第一姿态信号和第二姿态信号进行比较得到用于表征左车体与右车体的姿态偏差的比较结果。

需要说明的是，左右车体的倾斜角度和/或速度不一致时，比较器S20得到用于表征左车体与右车体的姿态偏差的比较结果。

另外，PWM波发生电路S21与比较器S20信号连接，PWM波发生电路S21根据比较结果产生用于使平衡车S的车体保持平衡的PWM波控制信号。

需要说明的的是，单片机U1可以为STM32F103RCT6型号的单片机U1。

另一方面，电机驱动电路S3与PWM波发生电路S21连接，电机驱动电路S3响应PWM波控制信号向平衡车S的电机输出用于驱动电机转动的驱动信号，以调整平衡车S的车体姿态。

具体地，PWM波发生电路S21在比较结果表征右车体的倾斜角度与左车体的倾斜角度不一致时，产生调整右车体的倾斜角度与左车体的倾斜角度一致的PWM波倾斜角度控制信号。

电机驱动电路S3响应PWM波倾斜角度控制信号，向右车体内的电机S5或向左车体内的电机S4输出选择性驱动信号。

选择性驱动信号选择驱动左车体内的电机S4转动或选择驱动左车体内的电机S4转动，以调整右车体内的电机S5的工作状态值与左车体内的电机S4的工作状态值一致。

其中，电机的工作状态值包括电流值。

例如，当右车体内的电机S5的电流值大于左车体内的电机S4的电流值时，选择性驱动信号选择驱动右车体内的电机S5，以减小电流值。

具体地，PWM波发生电路S21在比较结果表征右车体的速度与左车体的速度不一致时，产生调整右车体的速度与左车体的速度一致的PWM波速度控制信号。

电机驱动电路S3响应PWM波速度控制信号，向右车体内的电机S5或向左车体内的电机S4输出选择性驱动信号。

选择性驱动信号选择驱动左车体内的电机S4转动或选择驱动左车体内的电机S4转动，以调整右车体内的电机S5的工作状态值与左车体内的电机S4的工作状态值一致。

例如，电机的工作状态包括转速值；

当右车体内的电机S5的转速值大于左车体内的电机S4的转速值时，选择性驱动信号选择驱动右车体内的电机S5，以减小转速值。

另外，本实用新型还提供一种平衡车S，包括：平衡车本体和上述实施例的平衡车检测控制装置。

左陀螺仪U3设置在平衡车本体的左车体内。

右陀螺仪U2设置在平衡车本体的右车体内。

其中，左车体的内部和右车体的内部分别设置电机。

在一具体实施例中，参见图2，左陀螺仪U3可以分别通过上拉电阻R17和上拉电阻R18输出第一姿态信号至单片机U1的引脚55和引脚56，右陀螺仪U2可以分别通过上拉电阻R13和上拉电阻R14输出第二姿态信号至单片机U1的引脚29和引脚30。可以从单片机U1的引脚34-39中选择出与电机驱动电路S3连接的引脚，也可以从单片机U1的引脚41-43中选择出与电机驱动电路S3连接的引脚。

上述可实现方案获得的平衡车检测控制装置，通过左右陀螺仪U2分别检测得到用于表征平衡车S的左车体的姿态的第一姿态信号和用于表征平衡车S的右车体的姿态的第二姿态信号，再通过分别连接左右陀螺仪U2进行通信的单片机U1对第一姿态信号和第二姿态信号进行比较得到用于表征左车体与右车体的姿态偏差的比较结果，进而根据比较结果产生用于使平衡车S的车体保持平衡的PWM波控制信号，再通过电机驱动电路S3响应PWM波控制信号向平衡车S的电机输出用于驱动电机转动的驱动信号，以调整平衡车S的车体姿态，从而控制平衡车S的车身平衡，不仅有效解决轻载跳动的技术问题，而且有效降低工艺难度和加工成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。