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穷则独善其身，达则兼善天下。——《孟子》
基于KEAZ128单片机的自平衡车设计
自平衡车（Segway）是一种基于倒立振子原理的个人电动交通工具，
它能够通过电子感应器和控制系统实现自动平衡和方向控制。在本文中，
我们将介绍基于KEAZ128单片机的自平衡车设计。
KEAZ128是一款32位ARMCortex-M0+内核的低功耗单片机，具有丰
富的外设和丰富的接口功能，非常适合用于开发嵌入式系统。为了实现自
平衡车的设计，我们需要使用KEAZ128单片机来获取传感器数据，进行计
算和控制，以实现自动平衡和方向控制。
首先，我们需要使用加速度计和陀螺仪这两个传感器来获取车辆的倾
斜角度和角速度。加速度计可以通过测量垂直方向上的重力加速度来计算
车辆的倾斜角度，而陀螺仪可以提供车辆的角速度信息。通过这两个传感
器的数据，我们可以实时计算车辆的倾斜角度和角速度。
接下来，我们需要设计一个控制算法来实现自动平衡。最常用的控制
算法是PID控制器。PID控制器通过调节车辆的倾斜角度来实现平衡。当
车辆倾斜角度偏大时，PID控制器会通过调节电机的转速，使车辆倾斜角
度回到设定值。
在使用KEAZ128单片机进行控制时，我们需要使用PWM信号来控制电
机的转速。KEAZ128具有多个PWM输出通道，我们可以使用其中的一个通
道来控制电机。通过调整PWM信号的占空比，我们可以调节电机的转速。
此外，为了实现方向控制，我们还需要添加一个陀螺仪来感知车辆的
转向角度，并使用PID控制器调节转向角度。
在硬件上，我们需要设计一个电路板来连接KEAZ128单片机和传感器，
以及电机和电源。我们还需要添加一些电源管理电路来提供电源给
英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也。——《三国演义》
KEAZ128单片机和电机。为了方便操作，我们可以在电路板上添加一些按
钮和LED指示灯来手动操控和显示车辆的状态。
最后，我们需要编写嵌入式软件来实现控制算法和与KEAZ128单片机
的通信。我们可以使用C语言来编写嵌入式软件，并使用KEAZ128开发工
具提供的驱动程序库来操作外设和接口。
总结起来，基于KEAZ128单片机的自平衡车设计需要使用加速度计和
陀螺仪传感器来获取车辆的倾斜角度和角速度，使用PID控制器算法进行
控制，使用PWM信号来控制电机的转速，并设计电路板和编写嵌入式软件
来实现控制和通信。这样可以实现自平衡和方向控制功能。该设计可以提
供一个基于KEAZ128单片机的自平衡车原型，用于研究和开发自平衡车技
术。
1.Designandimplementationofself-balancingrobotusing
8051microcontroller.InternationalJournalofEngineering
Research(2024).
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