开源智能平衡车
关键参数
开源智能平衡车集多学科交叉融合为一体，具备自平衡、行走控制、无线通讯和4G远程控制、视觉识别跟随等功能，接口丰富，扩展性强，可支持多台调度控制。该平台支撑电子技术、自动控制、传感器、电机、机器视觉、无线通讯、MATLAB等技术在智能平衡车上进行实验验证和系统性学习，引导学生将理论与实践相融合，提高学生解决复杂工程项目问题的能力，助力科研训练和工程师培养。
以下是关键参数
【车身尺寸】：23.5*7.5*17.5mm
【车身自重】：kg
【车身材质】：铝合金+亚克力
【额定负载】：kg
【续航时间】：18h
【电池容量】：10000mAh
【充电方式】：Type-C/Micro
【爬坡角度】：15°
【最大运行速度】：m/s
【可扩展接口】：UBS2.0*2、UBS3.0*2、以太网口*1
【功能保护】：倾角保护、转速保护、过压保护、过流保护、短路保护等
【遥控方式】：手机APP/上位机软件
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产品详情
开源智能平衡车集多学科交叉融合为一体，具备自平衡、行走控制、无线通讯和4G远程控制、视觉识别跟随等功能，接口丰富，扩展性强，可支持多台调度控制。该平台支撑电子技术、自动控制、传感器、电机、机器视觉、无线通讯、MATLAB等技术在智能平衡车上进行实验验证和系统性学习，引导学生将理论与实践相融合，提高学生解决复杂工程项目问题的能力，助力科研训练和工程师培养。
系统构成
开源智能平衡车是中科深谷借鉴小米公司做产品的模式，匠心打造的一款高性价比的用于电子技术、机器人等专业工程师和研发人员培养的一款教研套件，系统组成如下：
1、硬件：TI DSP/STM32单片机主控硬件平台、直流电机、倾角传感器、蓝牙通讯模块、无线通讯模块、超声波模块、树莓派控制器、3D视觉相机等；
2、软件：单片机/DSP控制程序、平衡与运动控制程序、上位机与APP控制程序、4G远程升级及控制程序等
3、指导书：包括电子技术、单片机/DSP原理、PID等自动控制原理、电机和传感器、MBD工程开发方法、建模仿真与实时控制等。
关键参数
【车身尺寸】：23.5*7.5*17.5mm
【车身自重】：kg
【车身材质】：铝合金+亚克力
【额定负载】：kg
【续航时间】：18h
【电池容量】：10000mAh
【充电方式】：Type-C/Micro
【爬坡角度】：15°
【最大运行速度】：m/s
【可扩展接口】：UBS2.0*2、UBS3.0*2、以太网口*1
【功能保护】：倾角保护、转速保护、过压保护、过流保护、短路保护等
【遥控方式】：手机APP/上位机软件
产品特色
1、充电宝供电、安全性高
电池采用京东出品的充电宝，其内部采用高品质锂聚合物电芯，同时具备九重安全保护（温度保护、短路保护、Reset保护、输入防反保护、输入和输出过压保护、输入和输出过流保护等），覆盖了可能遇到的每一种情况，让用户在使用智能平衡车的过程中安全放心。
2、多负载拓展、快速二次开发
用户可以根据不同的应用场景需要，扩展不同的负载，硬件预留了丰富的接口，使得后续的二次开发和集成更加简单、高效。可选配件有：高清相机、3D传感摄像头等。
3、算法开源、资料丰富
底层控制算法程序全部开源共享，为使用者提供深入二次开发的基础，同时提供丰富的学习资料，包括：源代码、硬件原理图、控制软件、实验指导书、视频教程等。
各个模块介绍
1、轮毂电机底盘
采用全新GM37大功率电机，性能优秀，同时采用390线AB相增量式霍尔编码器进行平衡辅助控制，编码器数据线抗干扰能力强，实现对电机的精度控制。
2、充电宝
电池采用京东出品的10000mAh智能充电宝，其内部采用高品质锂聚合物电芯，同时具备九重安全保护（温度保护、短路保护、Reset保护、输入防反保护、输入和输出过压保护、输入和输出过流保护等），为平衡车的安全使用保驾护航。
3、核心主控板
主控板采用TI公司的TMS320F28069型号芯片，最高90MHz的时钟频率，高达256KB的闪存和100KB的SRAM，支持FPU浮点运算能力。
4、陀螺仪模块
MPU 6050是一款6轴的IMU传感器，它集成了3轴加速度计和3轴陀螺仪，可实现对各个方向角度和速度的解算，从而实现平衡的控制。
5、驱动模块
TB6612FNG是智能平衡车电机的驱动模块，它具有双通道电路输出，可同时驱动2个电机；具有4种电机控制模式：正转/反转/制动/停止；PWM支持频率高达100 kHz。
6、蓝牙模块
TI公司的CC2540是一款低功耗蓝牙射频模块，同时是一款高性能物联网无线收发器，可广泛应用于各种场合的短距离物联网无线通信领域。具有功耗低、体积小、传输距离远、抗干扰能力强等特点。
7、超声波模块
HC-SR04 是一款利用超声波测距离的传感器，模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm。
8、4G远程模块
EC200T-CN是移远通信推出的LTE Cat 4无线通信模块，支持上下行速率150Mbps，具有超高的性价比；同时在封装上兼容多网络制式模块，实现了3G 网络与4G 网络之间的无缝切换。内置丰富的网络协议，集成多个工业标准接口，并支持多种驱动和软件功能（适用于Win7/8/10，Linux，Android 等操作系统下的USB 驱动），极大地拓展了其在M2M领域的应用范围。
9、树莓派4B模块
树莓派是一款基于ARM的微型电脑主板，以SD/MicroSD卡为内存硬盘，卡片主板周围有4个USB接口和一个千兆以太网接口，可连接键盘、鼠标和网线，同时拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口，具备所有PC的基本功能只需接通电视机和键盘，就能执行如电子表格、文字处理、玩游戏、播放高清视频等诸多功能。
10、摄像头模块
乐视三合一体感摄像头集3D骨骼体感识别、手势精确体感识别、视频通话等功能于一体，采用结构光技术，操控范围高达6米，深度分辨率1280*1024，智能平衡车采用该模块进行视觉应用的开发。
链接方式
方式1：手机APP控制
首先准备一台智能手机并下载好MiniBalance APP软件，然后打开APP，根据提示打开手机蓝牙，点击左上角按钮弹出任务框，选择搜索设备，点击“BT04-A”进行配对，输入密码“1234”即可连接成功，点击返回首页进入控制界面，根据需求可选择重力、摇杆或者按键方式进行操控。
方式2：笔记本电脑连接
（1）通过蓝牙模式
首先准备一台笔记本电脑，打开电脑设置蓝牙开启，然后打开蓝牙版上位机软件，点击扫描开始搜索蓝牙，选择“BT04-A”点击连接，连接成功如图所示。
（2）通过串口模式（此模式需配有无线模块）
首先准备一台笔记本电脑，将无线发射器通过USB转TTL串口线连接电脑，打开设备管理器—端口，查看USB-SERIAL的端口号，打开上位机软件选择相应的端口号，点击打开串口进行配对，配对成功后即可进行控制。
开发流程图
支撑方向
适合对象
选型报价
系统构成
开源智能平衡车是中科深谷借鉴小米公司做产品的模式，匠心打造的一款高性价比的用于电子技术、机器人等专业工程师和研发人员培养的一款教研套件，系统组成如下：
1、硬件：TI DSP/STM32单片机主控硬件平台、直流电机、倾角传感器、蓝牙通讯模块、无线通讯模块、超声波模块、树莓派控制器、3D视觉相机等；
2、软件：单片机/DSP控制程序、平衡与运动控制程序、上位机与APP控制程序、4G远程升级及控制程序等
3、指导书：包括电子技术、单片机/DSP原理、PID等自动控制原理、电机和传感器、MBD工程开发方法、建模仿真与实时控制等。
关键参数
【车身尺寸】：23.5*7.5*17.5mm
【车身自重】：kg
【车身材质】：铝合金+亚克力
【额定负载】：kg
【续航时间】：18h
【电池容量】：10000mAh
【充电方式】：Type-C/Micro
【爬坡角度】：15°
【最大运行速度】：m/s
【可扩展接口】：UBS2.0*2、UBS3.0*2、以太网口*1
【功能保护】：倾角保护、转速保护、过压保护、过流保护、短路保护等
【遥控方式】：手机APP/上位机软件
产品特色
1、充电宝供电、安全性高
电池采用京东出品的充电宝，其内部采用高品质锂聚合物电芯，同时具备九重安全保护（温度保护、短路保护、Reset保护、输入防反保护、输入和输出过压保护、输入和输出过流保护等），覆盖了可能遇到的每一种情况，让用户在使用智能平衡车的过程中安全放心。
2、多负载拓展、快速二次开发
用户可以根据不同的应用场景需要，扩展不同的负载，硬件预留了丰富的接口，使得后续的二次开发和集成更加简单、高效。可选配件有：高清相机、3D传感摄像头等。
3、算法开源、资料丰富
底层控制算法程序全部开源共享，为使用者提供深入二次开发的基础，同时提供丰富的学习资料，包括：源代码、硬件原理图、控制软件、实验指导书、视频教程等。
各个模块介绍
1、轮毂电机底盘
采用全新GM37大功率电机，性能优秀，同时采用390线AB相增量式霍尔编码器进行平衡辅助控制，编码器数据线抗干扰能力强，实现对电机的精度控制。
2、充电宝
电池采用京东出品的10000mAh智能充电宝，其内部采用高品质锂聚合物电芯，同时具备九重安全保护（温度保护、短路保护、Reset保护、输入防反保护、输入和输出过压保护、输入和输出过流保护等），为平衡车的安全使用保驾护航。
3、核心主控板
主控板采用TI公司的TMS320F28069型号芯片，最高90MHz的时钟频率，高达256KB的闪存和100KB的SRAM，支持FPU浮点运算能力。
4、陀螺仪模块
MPU 6050是一款6轴的IMU传感器，它集成了3轴加速度计和3轴陀螺仪，可实现对各个方向角度和速度的解算，从而实现平衡的控制。
5、驱动模块
TB6612FNG是智能平衡车电机的驱动模块，它具有双通道电路输出，可同时驱动2个电机；具有4种电机控制模式：正转/反转/制动/停止；PWM支持频率高达100 kHz。
6、蓝牙模块
TI公司的CC2540是一款低功耗蓝牙射频模块，同时是一款高性能物联网无线收发器，可广泛应用于各种场合的短距离物联网无线通信领域。具有功耗低、体积小、传输距离远、抗干扰能力强等特点。
7、超声波模块
HC-SR04 是一款利用超声波测距离的传感器，模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm。
8、4G远程模块
EC200T-CN是移远通信推出的LTE Cat 4无线通信模块，支持上下行速率150Mbps，具有超高的性价比；同时在封装上兼容多网络制式模块，实现了3G 网络与4G 网络之间的无缝切换。内置丰富的网络协议，集成多个工业标准接口，并支持多种驱动和软件功能（适用于Win7/8/10，Linux，Android 等操作系统下的USB 驱动），极大地拓展了其在M2M领域的应用范围。
9、树莓派4B模块
树莓派是一款基于ARM的微型电脑主板，以SD/MicroSD卡为内存硬盘，卡片主板周围有4个USB接口和一个千兆以太网接口，可连接键盘、鼠标和网线，同时拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口，具备所有PC的基本功能只需接通电视机和键盘，就能执行如电子表格、文字处理、玩游戏、播放高清视频等诸多功能。
10、摄像头模块
乐视三合一体感摄像头集3D骨骼体感识别、手势精确体感识别、视频通话等功能于一体，采用结构光技术，操控范围高达6米，深度分辨率1280*1024，智能平衡车采用该模块进行视觉应用的开发。
链接方式
方式1：手机APP控制
首先准备一台智能手机并下载好MiniBalance APP软件，然后打开APP，根据提示打开手机蓝牙，点击左上角按钮弹出任务框，选择搜索设备，点击“BT04-A”进行配对，输入密码“1234”即可连接成功，点击返回首页进入控制界面，根据需求可选择重力、摇杆或者按键方式进行操控。
方式2：笔记本电脑连接
（1）通过蓝牙模式
首先准备一台笔记本电脑，打开电脑设置蓝牙开启，然后打开蓝牙版上位机软件，点击扫描开始搜索蓝牙，选择“BT04-A”点击连接，连接成功如图所示。
（2）通过串口模式（此模式需配有无线模块）
首先准备一台笔记本电脑，将无线发射器通过USB转TTL串口线连接电脑，打开设备管理器—端口，查看USB-SERIAL的端口号，打开上位机软件选择相应的端口号，点击打开串口进行配对，配对成功后即可进行控制。
开发流程图
支撑方向
适合对象
选型报价
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开源智能平衡车选型及报价表 |
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DSP/单片机主控模块 |
蓝牙模块 |
超声波模块 |
无线模块 |
4G模块 |
树莓派 |
视觉模块 |
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升级版本 |
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高级版本 |
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