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双轮自平衡车拆解部件详图

双轮自平衡车拆解部件详图

作者: 98a38c406c07 | 来源:发表于2016-08-14 15:16 被阅读12020次

    本文系原创,转载请说明出处:

    http://www.jianshu.com/writer#/notebooks/5128306/notes/5267034


    前两天在网上买了一个双轮自平衡车,鉴于本人从小就对拆解电器有一种嗜好,所以刚一拿到

    手玩了两天就打算拆解开看看里面的构造,然后在群里和网友们说了一下,一部分网友嚷嚷着要看

    拆车过程全程直播,我就应大家要求来了一次直播。

    PS:本内容来自我的个人公众号,所以图片上有我的公众号名的水印,如果要用到图,请与微信公

    众号“电子开发学习”联系,如需车组件的高清图,请在站内与本人联系或通过“电子开发学习”联系。


    一、拆车的详细过程

    鉴于这部分视频比较长,不方便在这里插入,直接把美拍直播的视频地址发给大家:

    http://www.meipai.com/media/566476710?from=qq


    二、车的各部分详细构造

    1、整车写真

    这个车的重量约为13kg,最大载重量为120kg,玩的过程中感觉到性能还是相当不错,下面是这个车的

    整体照片:

    ▲在平衡车临终前给车来一个写真

    2、车尾灯条

    这个平衡车的尾灯设计的还是挺赞的,在前进的时候是彩色的流水灯拖尾,看起来很炫酷,在倒车的时候,

    灯变红色,和小轿车的刹车灯效果一样,动态图懒得制作,大家可以上美拍看视频:

    ▲车尾灯条----俯视图 ▲车尾灯条----正视图

    3、中控台照片

    中控台有开关,锁车显示、蓝牙连接显示、限速模式显示以及电池电量显示:

    ▲中控台----开关、状态指示

    中控台上面没有太多的东西:

    ▲中控台----蓝牙连接、人机交互板

    中控台内部的电路板上面主要是一个蓝牙芯片:

    ▲中控台----蓝牙芯片(N51822)

    中控台通过DB9串口和主控板连接:

    ▲中控台----主控板通讯的DB9串口

    再来一个全貌,上面的原件布局还是挺整齐的,但由于涂了油,所以看起来效果不是很好:

    ▲中控台----元件布局全貌

    4、前照灯照片

    前照灯的造型设计还是相当有型,不过按在车上和下图是反过来的:

    ▲前照灯----没有散热(当然这个灯的功率也不大)

    前照灯的里面没什么东西,就是接了几根电源线,用来给车提供路面照明:

    ▲前照灯----正视图

    5、轮毂电机

    超级喜欢这种轮毂电机,轮胎尺寸约33厘米左右,但是造型挺萌,而且是充气的:

    ▲轮毂电机----全貌及固定方式

    轮胎的充气嘴:

    ▲轮毂电机----充气嘴

    6、转向轴

    转向轴看起来挺结实,但是其实材质应该不是很好,看起来很软的样子,不过使用在这完全够啦:

    ▲转向轴----正视图

    从下面看到的转向轴的视图:

    ▲转向轴----底视图

    脚控杆的照片,骑车的时候通过用腿轻微的摆动脚控杆,然后脚控杆带动上的转向轴转动进而产生一个模

    拟的电压,然后通过AD,由MCU处理:

    ▲转向轴----脚控杆附件

    7、载人检测

    这个是用来检测人有没有踩上去的,是一对红外对光管:

    ▲载人检测----红外对光管

    踏脚板的正面和反面,中间的是用来按下面的软胶碗进而让红外对光管检测人是否站上去的:

    ▲载人检测----脚踏板中心的受力点

    下面就是那个胶碗,有点像电脑键盘的原理:

    ▲载人检测----和按键胶垫一样的受压位移装置

    8、主控电路

    主控电路是实现平衡车平衡的核心,这个主控板把MCU、载人质量检测与处理电路、电机驱动电路、陀螺

    仪机器外围电路、电源管理电路、数据传输电路等都集中在一起了:

    ▲主控电路----全貌

    主控芯片,就是我们最常用的STM32F103RCT6

    ▲主控电路----MCU

    运放是LMV324I,初步揣测是因为使用stm32直接驱动场效应管组成的电机驱动时功率不够,所以要使

    用这个芯片放大驱动电机的PWM信号:

    ▲主控电路----运放

    陀螺仪,截止目前我看不出这个陀螺仪到底用的是什么型号,只知道是14脚的LGA封装,有知道的可以

    告诉我一下:

    ▲主控电路----陀螺仪&加速度传感(没认出是什么,不是MPU6050)

    由于电机是轮毂式的无刷直流电机,有三个相线,分别是U,V,W,功率放大芯片用的是FMB120N100方

    案,但是并不是说这六个场效应管都是FMB120N100:

    ▲主控电路----场效应管(FMB120N100方案)

    平衡车的说明书要求载重不得大于120kg,也就是说肯定有一个传感器是用来称重的,如果超出120kg,

    车就会发出警示,那么这个称重传感器信号的处理芯片就是这个HX711:

    ▲主控电路----称重模块(HX711)

    串口,用来连接主控板和中控台的电路板,还有一些电容是电源处理的,这个电容不知道大家认为有没有

    必要用固态电容呢?毕竟这个车在运行起来,由于电机电流变化比较强,所以对电池和电源的要求也是比

    较高的:

    ▲主控电路----与中控台连接的串行接口

    9、称重应变片

    贴在车第板的侧面,在较重的人站上去之后,这个车底盘会有轻微变形,而变形最大的地方就是这个地方

    所以在这儿贴应变片,然后通过检测电桥电阻值的变化进而使用HX711进行信号处理,然后交给MCU:

    ▲称重模块----称重应变片

    以上是这个平衡车拆解后的一些关键部件的照片及相关说明,再次重申:本次拆车只是为了学习、娱乐,

    相关照片请勿用于商业用途,转载请说明出处并连接到本文,侵权必究。侵权必究。侵权必究。

    如果想看美拍上的视频,可以搜美拍ID:1097057461。

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