从零打造两轮自平衡车：基于STM32的硬件设计与软件实现
1 系统整体概述
两轮平衡车是一种典型的倒立摆系统，其核心目标是通过控制算法实现车身直立平衡，并支持前进、后退、转向等基本运动-15。本文将带你完整走完从硬件选型、电路接线到软件架构、核心代码实现的整个过程。
整个系统是一个实时闭环负反馈系统：MPU6050采集角度与角速度→STM32计算当前倾斜状态→PID控制器输出控制量→电机驱动车轮运动→修正车身姿态以保持直立。这个过程每秒钟需要执行200~500次。
2 硬件系统设计
2.1 核心组件选型
| 组件 | 型号/参数 | 功能说明 |
|---|---|---|
| 主控芯片 | STM32F103C8T6 | 72MHz Cortex-M3，处理传感器数据与PID计算 |
| 姿态传感器 | MPU6050（I2C接口） | 检测车身倾角（加速度计）与角速度（陀螺仪） |
| 电机驱动 | TB6612FNG（双H桥） | 驱动两路直流电机 |
| 电机 | JGB37-520霍尔编码直流减速电机 |