前段時(shí)間受邀去兒子幼兒園體驗(yàn)小朋友在學(xué)校的生活，期間老師讓每個家長向小朋友介紹自己的職業(yè)，我上去簡單說了我是一名研發(fā)工程師；回家后兒子一直問我研發(fā)工程師是做什么的？我回答說就是設(shè)計(jì)電路圖，畫電路板，寫程序代碼。結(jié)果他更加好奇了，我于是決定利用周末在家時(shí)間做一個兩輪平衡玩具小車，全程讓小孩觀看，一方面是讓他了解爸爸的工作，另一方面也是想培養(yǎng)小孩的興趣和動手能力。
事情決定了之后就是開始著手設(shè)計(jì)方案，我自己工作是做電力電子的；接觸比較多的是DSP系列的控制器，兩輪平衡車需要的控制資源并不復(fù)雜，主控芯片就選用了F28035；
平衡車初步設(shè)計(jì)功能如下：1、車子可以直立運(yùn)行；2、能夠檢測到障礙物避障；3、能夠巡黑線自動導(dǎo)航；4、能夠手機(jī)或者電腦遙控車子；
為了車子能夠直立運(yùn)行，查了相關(guān)資料需要用到陀螺儀，網(wǎng)上推薦用的最多是MPU-6050，電路設(shè)計(jì)如下：
為了車子能夠檢測到障礙物避障，查了相關(guān)資料需要用到的是超聲波模塊，網(wǎng)上推薦用的HC-SR04，淘寶上3塊多一個，直接買來用。
為了車子能夠巡黑線自動導(dǎo)航，主流的有紅外方案和激光方案，為了更好的巡線，最終選擇了激光方案；考慮到成本以及最少占用IO資源口，選用一個16選1的多路開關(guān)芯片CD4067BMT/TR，多路開關(guān)輸出后端接ULN2803A進(jìn)行電流放大，驅(qū)動8路激光，激光信號的接收采用兩個接收器，每個接收器負(fù)責(zé)接收4個激光信號，原理圖如下：
系統(tǒng)供電電源，輸入是12V的鋰電池，系統(tǒng)需要用到的電源為12V電機(jī)驅(qū)動、5V芯片供電3.3V控制芯片供電；電路設(shè)計(jì)如下：
兩路電機(jī)驅(qū)動，電機(jī)買的是自帶測速模塊的12V減速電機(jī)，驅(qū)動芯片選用TB6612FNG，電路設(shè)計(jì)如下：
為了調(diào)試測試方便，選用一個0.96寸OLED用來顯示相關(guān)信息，電路接口如下：
為了連接手機(jī)或者電腦遙控，選用藍(lán)牙或者2.4G無線模塊，電路接口如下：
所有的模塊最終都是由F28035主控芯片調(diào)度的，主控原理圖如下：
將上述所有電路整合，分成兩塊板，激光巡線模塊單獨(dú)一塊板，其他電路都集成到主控板上；
激光板
F28035主控板
