基于 STM32+FreeRTOS 的智能平衡小车完整设计

项目概述 本项目设计并实现了一款基于 STM32F4 和 FreeRTOS 的两轮自平衡小车,采用串级 PID 控制算法,能够在 200ms 内完成自平衡启动,最大行进速度可达 1.5m/s。 系统架构 系统说明: 上层应用:蓝牙遥控、速度指令、状态显示 FreeRTOS 任务层:4 个任务(控制/传感器/通信/显示) 硬件抽象层:GPIO、TIM、ADC、I2C、UART 硬件层:STM32F407 + MPU6050 + 电机驱动 + 编码器 核心技术指标 指标 参数 控制周期 1ms (1kHz) 平衡角度范围 ±15° 最大速度 1.5m/s 启动时间 <200ms 续航时间 60 分钟 负载能力 500g 硬件设计 核心器件选型 MCU: STM32F407VGT6 主频:168MHz Flash: 1MB, SRAM: 192KB 定时器:12 个(含 4 个高级定时器) 编码器接口:硬件正交解码 IMU: MPU6050 6 轴:加速度计 + 陀螺仪 I2C 接口:400kHz 量程:±2g / ±2000°/s 电机驱动: TB6612FNG ...

March 20, 2026 · 3 min · Tech Snippets

开源 6 自由度机械臂:从设计到控制全解析

项目介绍 本项目是一款开源的 6 自由度桌面机械臂,有效负载 500g,重复定位精度±0.5mm,支持正逆运动学解算和笛卡尔空间轨迹规划。 技术参数 参数 规格 自由度 6 (J1-J6) 工作半径 400mm 有效负载 500g 重复精度 ±0.5mm 最大速度 200mm/s 控制周期 2ms 机械设计 结构方案 采用串联式 6 轴结构: J1: 基座旋转 (±180°) J2: 大臂俯仰 (-90°~+90°) J3: 小臂俯仰 (-90°~+120°) J4: 手腕旋转 (±180°) J5: 手腕俯仰 (-90°~+90°) J6: 末端旋转 (±180°) 3D 打印件 材料:PLA+ / PETG 壁厚:3mm (关键部位 4mm) 填充率:40% 层厚:0.2mm 传动设计 关节 传动方式 减速比 J1 同步带 3:1 J2 同步带 4:1 J3 同步带 4:1 J4 齿轮 5:1 J5 齿轮 5:1 J6 直连 1:1 硬件系统 控制板 主控: STM32F429 ...

March 18, 2026 · 4 min · Tech Snippets

自研 BMS 电池管理系统:硬件设计与 SOC 算法

项目概述 本项目设计并实现了一款 8 串锂电池管理系统 (BMS),支持 30A 持续放电、主动均衡、SOC/SOH 估算和 CAN 通信,适用于电动自行车、储能电源等应用。 技术指标 参数 规格 串数 8S (29.6V 标称) 持续电流 30A 峰值电流 60A (10s) 均衡电流 100mA 电压精度 ±2mV 电流精度 ±1% SOC 精度 ±3% 硬件设计 系统架构 信号流向: 电池组 → AFE:8 串电池电压采集 AFE → MCU:I2C 数字接口 传感器 → MCU:ADC 模拟输入 MCU → CAN/保护/电源:控制输出 关键器件选型 AFE 芯片: ISL94208 8 串电池监测 电压精度:±2mV 内置均衡开关 I2C 接口 电流检测: INA240 双向电流检测 共模电压:80V 增益:20V/V 带宽:400kHz MCU: STM32G071 主频:64MHz ADC: 12 位,2.5MSPS CAN: 1 路 Flash: 128KB MOSFET: AON7534 ...

March 15, 2026 · 6 min · Tech Snippets