基于STM32和TB6612FNG的平衡小车设计与实现

本文选择了主流的STM32系列作为平衡小车的主控制器，该系列芯片具有高度集成的结构方式，可以提高芯片整体性能，同时其丰富的外设和强大的处理能力也能够满足平衡小车的控制需求。

为了实现平衡小车的运动控制，我们选用了TB6612FNG电机驱动器芯片，该芯片的外围电路更加简单，可以通过PWM脉冲控制平衡小车的速度。此外，我们还使用了一些简单即插即用的模块，如加速度计模块、陀螺仪模块等，以降低系统结构复杂性，提高运行速度。

在软件系统设计方面，我们采用了类似积木的模块化编程方式，使用MIT App Inventor平台开发了应用程序，使整体开发变得更加简单。应用程序可以让用户通过控制界面无线操控小车和实时显示小车信息。同时，我们还设计了相应的驱动程序，以对系统中各个模块进行驱动。

性能指标

我们主要关注平衡小车的稳定性和运动性能。

• 稳定性: 采用了角度控制算法，通过加速度计和陀螺仪模块获取小车的姿态信息，然后通过PID控制算法控制电机的转速，以保持小车的平衡状态。
• 运动性能: 主要关注小车的速度和转向能力，通过PWM脉冲控制电机的转速，以实现小车的加速和减速，同时通过控制左右轮电机的转速差来实现小车的转向。

评估方法

可以通过实验来评估平衡小车的性能。具体来说，我们可以通过测试小车的稳定性和运动性能，包括小车的平衡能力、最大速度、最小转弯半径等指标，以评估设计的控制算法和实现细节的优劣。

结论

本文设计的平衡小车系统具有高度集成的结构、简单即插即用的模块、类似积木的模块化编程方式等特点，能够有效降低系统结构复杂性和开发难度，同时能够实现较好的稳定性和运动性能。