產(chǎn)品概述

兩輪智能平衡車（型號：FLY-AI-2）是一套模塊化、可擴(kuò)展的教學(xué)套件，由電氣部分，機(jī)械部分和系統(tǒng)控制器軟件部分組成。開源智能平衡車平臺由DSP-TI28069/STM32主控板、輪轂電機(jī)底盤、轉(zhuǎn)接板、移動電源、電源管理模塊、陀螺儀模塊、OLED顯示模塊、藍(lán)牙模塊、無線模塊、WIFI模塊、驅(qū)動模塊、超聲波模塊、語音控制模塊、4G遠(yuǎn)程模塊、樹莓派和攝像頭模塊組成。采用模塊化設(shè)計，各模塊通過接插件連接，可擴(kuò)展其他模塊?？梢詫崿F(xiàn)智能平衡車的平衡控制、行走控制、避障、手機(jī)APP控制、4G遠(yuǎn)程控制、語音控制、視覺識別跟隨和多臺調(diào)度控制功能。系統(tǒng)底層代碼開源，控制接口開放，方便二次開發(fā)。

它支持C語言開發(fā)，同時也支持基于MATLAB/simulink的開發(fā)，通過系統(tǒng)的搭建組裝和調(diào)試，可以實現(xiàn)智能車的平衡控制、循跡、避障和手機(jī) APP 控制等基本功能，還可以通過開放的平臺，開發(fā)出多車跟蹤、圍堵等功能。該平臺中級版功能包含藍(lán)牙，wifi，4G，5G無線遠(yuǎn)程控制技術(shù)，高級版搭在樹莓派4B系統(tǒng)和三合一體感攝像頭，可以利用計算機(jī)視覺技術(shù)實現(xiàn)平衡車目標(biāo)跟隨功能，人臉識別，人體識別與追蹤，完成機(jī)器視覺，機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)的實驗，可以作為自動化，計算機(jī)，人工智能，機(jī)器人相關(guān)專業(yè)的教學(xué)實踐平臺，作為創(chuàng)新創(chuàng)客實驗室和電子實訓(xùn)的平臺，作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程的實踐平臺，作為嵌入式開發(fā)，機(jī)器人開發(fā)，人工智能，計算機(jī)視覺開發(fā)學(xué)習(xí)平臺。該產(chǎn)品開源軟硬件，提供完備的學(xué)習(xí)使用教程，可以零基礎(chǔ)快速掌握相關(guān)功能的技術(shù)。

主要性能參數(shù)指標(biāo)

（一）硬件要求

★1.主控板采用TI TMS320F28069型號芯片，******90MHz時鐘頻率，高達(dá)256KB的閃存和100KB的SRAM，支持FPU浮點運算能力。主控板引出40引腳接口的硬件資源，便于二次開發(fā)，集成板載仿真器XDS100V2。

2.移動電源：12V，2800mAh及以上。

3.電源管理模塊：TI TPS54340 & TI TPS54331DR型號芯片。

4.電機(jī)驅(qū)動模塊：TI TB6612FNG型號芯片，雙通道電路輸出，可同時驅(qū)動2個電機(jī)，具有4種電機(jī)控制模式：正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/制動/停止；PWM支持頻率高達(dá)100kHz。

5.陀螺儀模塊：MPU6050型號芯片，6軸IMU傳感器，集成3軸加速度計和3軸陀螺儀，可解算各個方向角度和速度。

6.藍(lán)牙模塊：TI CC2540型號芯片。

7.超聲波模塊：HC-SR04型號芯片，包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路，可提供2cm-400cm非接觸式距離感測功能，測距精度可達(dá)3mm。

8.4G遠(yuǎn)程模塊：EC200T-CN型號芯片，支持上下行速率150Mbps，兼容多網(wǎng)絡(luò)制式模塊，無縫切換3G網(wǎng)絡(luò)與4G網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)置豐富的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，集成多個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，并支持多種驅(qū)動和軟件功能（適用于Win7/8/10，Linux，Android等操作系統(tǒng)下的USB驅(qū)動）。

9.攝像頭模塊：樂視MAKEBIT三合一體感攝像頭，采用結(jié)構(gòu)光技術(shù)、操控范圍高達(dá)6米，深度分辨率1280*10224。

10.其他模塊：OLED顯示模塊、語音控制模塊、樹莓派、輪轂電機(jī)底盤、轉(zhuǎn)接板。

硬件特色

（1）核心主控板

采用TI公司的TMS320F28069型號芯片，******90MHz的時鐘頻率，高達(dá)256KB的閃存和100KB的SRAM，支持FPU浮點運算能力。

（2）陀螺儀模塊

MPU 6050是一款6軸的IMU傳感器，它集成了3軸加速度計和3軸陀螺儀，可實現(xiàn)對各個方向角度和速度的解算，從而實現(xiàn)平衡

的控制。

（3）驅(qū)動模塊

TB6612FNG是智能平衡車電機(jī)的驅(qū)動模塊，它具有雙通道電路輸出，可同時驅(qū)動2個電機(jī)；具有4種電機(jī)控制模式：正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/制

動/停止；PWM支持頻率高達(dá)100 kHz。

（4）藍(lán)牙模塊

TI公司的CC2540是一款低功耗藍(lán)牙射頻模塊，同時是一款高性能物聯(lián)網(wǎng)無線收發(fā)器，可廣泛應(yīng)用于各種場合的短距離物聯(lián)網(wǎng)無

線通信領(lǐng)域。具有功耗低、體積小、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等特點。

（5）超聲波模塊

HC-SR04 是一款利用超聲波測距離的傳感器，模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路?？商峁?cm-400cm的非接觸式距離

感測功能，測距精度可達(dá)高到3mm。

（6）4G遠(yuǎn)程模塊

EC200T-CN是移遠(yuǎn)通信推出的LTE Cat 4無線通信模塊，支持上下行速率150Mbps，具有超高的性價比；同時在封裝上兼容多網(wǎng)絡(luò)制式模塊，實現(xiàn)了3G 網(wǎng)絡(luò)與4G 網(wǎng)絡(luò)之間的無縫切換。內(nèi)置豐富的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，集成多個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，并支持多種驅(qū)動和軟件功能（適用于Win7/8/10，Linux，Android 等操作系統(tǒng)下的USB 驅(qū)動），極大地拓展了其在M2M領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。

（7）攝像頭模塊

樂視三合一體感攝像頭集3D骨骼體感識別、手勢******體感識別、視頻通話等功能于一體，采用結(jié)構(gòu)光技術(shù)，操控范圍高達(dá)6米，

深度分辨率1280*1024，智能平衡車采用該模塊進(jìn)行視覺應(yīng)用的開發(fā)。

小車尺寸：23.5*7.5*17.5mm

小車重量：1.07kg

車身材質(zhì)：鋁合金+亞克力

額定負(fù)載：1.5kg

運行速度：＞0.8m/s

爬坡角度：10°

遙控方式：手機(jī)APP/上位機(jī)軟件

續(xù)航時間：＞5h

電池容量：10000mAh

充電方式：Type-C/Micro

擴(kuò)展接口：UBS2.0/UBS3.0/以太網(wǎng)口

功能保護(hù)：傾角保護(hù)/轉(zhuǎn)速保護(hù)/過壓保護(hù)/過流保護(hù)/短路保護(hù)等

實驗內(nèi)容

1.TMS320F28069基礎(chǔ)實驗（C語言版/simulink版）：

（1）GPIO配置實驗

（2）TIMER0中斷實驗

（3）ePWM輸出實驗

（4）eCAP捕獲實驗

（5）SCI串行通信實驗

（6）SPI串行通信實驗

 

2.模塊功能應(yīng)用實驗：

初級版：

（1）捕獲功能之超聲波測距

（2）ADC——線性CCD數(shù)據(jù)采集實驗

（3）EQEP功能與編碼器信號采集實驗

（4）SPI通訊——OLED顯示實驗

（5）I2C通訊——MPU6050數(shù)據(jù)讀取實驗

（6）OLED顯示實驗

（7）速度閉環(huán)控制實驗

（8）PID平衡控制實驗

 

中級版：

（1）語音識別控制實驗

（2）4G遠(yuǎn)程服務(wù)器控制實驗

（3）wifi模塊配置實驗

（4）藍(lán)牙控制實驗

（5）陀螺儀直線運動實驗

高級版：

（1）opencv圖像處理實驗

（2）樹莓派外設(shè)控制實驗

（3）人臉識別與檢測

（4）多顏色識別實驗

（5）機(jī)器學(xué)習(xí)SVM和KNN 訓(xùn)練實驗

 

3.智能平衡車綜合控制實驗：

（1）智能平衡車平衡控制實驗

（2）智能平衡車APP控制實驗

（3）智能平衡車避障控制實驗

（4）智能平衡車4G遠(yuǎn)程控制實驗

（5）智能平衡車視覺識別跟隨實驗

（6）智能平衡車視覺尋跡控制實驗

硬件參數(shù)表