C6并聯(lián)，檢測出X軸、Y軸方向角速度信號，輸出端通過電阻R1-R2分別與電容C7-C8并聯(lián)接地，輸出X軸、Y軸方向角速度信號。如圖3所示，陀螺儀傳感器202的輸入端與電容C9-C12并聯(lián)，檢測出Z軸方向角速度信號，輸出端通過電阻R3與電容C13連接，還通過電阻R4與電容C14并聯(lián)，同時輸出Z軸方向角速度信號。
[0028]微處理器I的型號為ATmega32，是基于增強的AVR RISC結構的低功耗8位CMOS微處理器。由于其先進的指令集以及單時鐘周期指令執(zhí)行時間，ATmega32的數(shù)據(jù)吞吐率高達lMIPS/MHz，從而可以緩減控制電路在功耗和處理速度之間的矛盾。
[0029]雙軸陀螺儀檢測單元是以IDG650陀螺儀IC為核心的X軸、Y軸兩軸陀螺儀(平置)和X軸、Z軸兩軸陀螺儀(立置)的檢測電路，加速度檢測單元是以ADXL335為核心的兩軸加速度檢測電路。
[0030]IDG650是雙軸陀螺儀專用檢測1C，其每個軸都可獨立輸出兩路標準的高靈敏度信號:
[0031]X/Y 引腳:滿量程-2000 ° /S ;精度-0.5mV/ ° /S，Χ4.5/Y4.5 引腳:滿量程-440° /S ;精度-2.27mV/° /S，該IC自帶集成運放和低通濾波器，抗干擾能力強，頻率范圍寬，帶自動調零功能，內部帶有專用高頻隔離電路，采用密封結構可仿潮，其結構緊湊，可承受1000g高強度沖擊。
[0032]ADSL335是一種小體積的低功耗三軸加速度計，其測量范圍為±3g(最小值)。其包含多晶硅表面微加工傳感器和信號調理電路，具有開環(huán)加速度測量架構。輸出信號為模擬電壓，與加速度成比例。該加速度計可以測量傾斜檢測應用中的靜態(tài)重力加速度，以及運動、沖擊或振動導致的動態(tài)加速度。該傳感器為多晶硅表面微加工結構，置于晶元頂部。多晶硅彈簧懸掛于晶元表面的結構之上，提供加速度力量阻力。差分電容由獨立固定板和活動質量連接板組成，能對結構偏轉進行測量，固定板由180°反向方波驅動。加速度使活動質量連接板偏轉，使差分電容失衡，從而使傳感器輸出的幅度與加速度成比例。然后，使用相敏解調技術決定加速度的幅度和方向，各軸的的輸出信號帶寬可調，即通過外置電容調整。另外，ADSL335還具有低功耗，單電源供電，可抗高達1KG的沖擊，溫度穩(wěn)定性好的特點。ADSL335非常適合移動設備和裝置應用。它可以在傾斜檢測應用中測量靜態(tài)重力加速度，還可以測量運動或沖擊導致的動態(tài)加速度。
[0033]本實用新型一種雙輪平衡電動車控制電路，通過微處理器I對雙輪平衡電動車的加速度檢測和控制、角速度檢測和控制、轉向檢測和控制、電機驅動控制集成在一個完整的控制電路中，通過微處理器I對雙輪平衡電動車的各項運動要素狀態(tài)進行即時檢測，并綜合分析處理，經過優(yōu)化計算，通過PID控制算法實現(xiàn)對雙輪平衡電動車兩個車輪的轉向、轉速和轉矩進行控制，以實現(xiàn)對雙輪自平衡電動車的平衡姿態(tài)的控制，使雙輪自平衡電動車的平衡姿態(tài)的控制處于一個完整的閉環(huán)控制電路中，更好地提高控制電路的適應性和車體平衡的穩(wěn)定性。
[0034]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種雙輪平衡電動車控制電路，所述控制電路包括 微處理器，用于中央控制和處理電路； 兩個雙軸陀螺儀檢測單元，用于檢測X軸、Y軸、Z軸方向上的陀螺儀信號； 加速度檢測單元，用于檢測X軸、Y軸方向上的加速度信號； 轉向器信號輸入單元，用于調節(jié)和控制雙輪平衡車的兩個輪子的轉動方向； 信號濾波電路，用于過濾陀螺儀信號、加速度信號和轉向信號； 雙橋場效應管及其驅動單元，用于驅動了雙輪平衡車的左右兩個輪子的直流電機；和 連續(xù)可調降壓穩(wěn)壓單元，用于微處理器和控制電路供電； 其特征在于:在該控制電路的主板水平方向上焊接有一個雙軸陀螺儀檢測單元一和加速度檢測單元，用于檢測X軸、Y軸方向上的陀螺儀信號和加速度信號，在該控制電路的主板豎直方向上焊接有一個雙軸陀螺儀檢測單元二，用于檢測Z軸方向上的陀螺儀信號，三組信號經過信號濾波電路送至微處理器，經過微處理器的分析和處理后，得到平衡車當前X軸、Y軸和Z軸方向的傾斜狀態(tài)和角速度狀態(tài)，以及X軸和Y軸方向的加速度狀態(tài)；轉向器信號輸入單元將輸入的轉向信號經過信號濾波電路送至微處理器；微處理器通過PID控制算法實現(xiàn)對雙輪平衡車的兩個輪子進行轉動速度和轉動方向的即時調節(jié)和控制，從而實現(xiàn)利用駕駛該雙輪平衡車的人員的身體姿態(tài)的變化對平衡車前進、后退、左轉、右轉、加速和減速的運動即時控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種雙輪平衡電動車控制電路，其特征在于:所述控制電路還包括外部開關信號輸入單元，燈光及指示燈指示單元和報警信號輸出單元，外部開關信號輸入單元將輸入的信號送至微處理器，經過微處理器的處理，得到燈光及指示燈指示狀態(tài)和報警信號輸出狀態(tài)，從而實現(xiàn)對平衡車啟動和停止的運動即時控制。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種雙輪平衡電動車控制電路頭，其特征在于:所述微處理器的型號為ATmega32。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種雙輪平衡電動車控制電路頭，其特征在于:所述微處理器通過地面無線傳輸模塊與遠程監(jiān)控中心連接，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種雙輪平衡電動車控制電路頭，其特征在于:所述微處理器通過北斗定位系統(tǒng)信號處理器與北斗定位系統(tǒng)衛(wèi)星接收天線連接，從而得到定位信息。
【專利摘要】本實用新型提供一種雙輪平衡電動車控制電路，在其主板水平方向上焊接有一個雙軸陀螺儀檢測單元一和加速度檢測單元，用于檢測X軸、Y軸方向上的陀螺儀信號和加速度信號，在主板豎直方向上焊接有一個雙軸陀螺儀檢測單元二，用于檢測Z軸方向上的陀螺儀信號，三組信號經過信號濾波電路送至微處理器，經過微處理器的分析和處理后，得到平衡車當前X軸、Y軸和Z軸方向的傾斜和角速度狀態(tài)，以及X軸和Y軸方向的加速度狀態(tài)；轉向器信號輸入單元將輸入的轉向信號經過信號濾波電路送至微處理器；微處理器通過PID控制算法實現(xiàn)對雙輪平衡車的兩個輪子進行轉動速度和轉動方向的即時調節(jié)和控制，從而實現(xiàn)平衡車前進、后退、左轉、右轉、加速和減速運動。
【IPC分類】G05D1-08
【公開號】CN204496284
【申請?zhí)枴緾N201520136580
【發(fā)明人】方魏, 林衛(wèi), 趙正杰, 吳敏浩, 滕磊
【申請人】無錫健澤科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月11日