基于瑞萨RA2E1 MCU芯片的蓝牙平衡小车设计

本项目由瑞萨RA2E1 MCU芯片作为主控，搭载电源模块、MPU6050模块、超声波模块、OLED模块、蓝牙模块、电机模块等组成的蓝牙平衡小车。该小车有平衡模式、跟随模式和避障模式三种运行模式，项目实现如下：

通过蓝牙控制平衡小车运行模式

小车拿起、放下、放倒检测（控制小车是否运行）

可通过Type-C数据线与上位机调试

预留NRF24L01、红外接口、多路电源接口可以拓展开发

项目功能演示

Part

01硬件介绍

1、平衡小车实物图

2、RA2小板

由于开发板不易于与底板链接，所以自行制作了一块小板

RA2小板原理图：

RA2小板实物图：

3、RA平衡小车底板

4、平衡小车底板串口模块

5、电源模块：LM2596S DC-DC降压电源模块

6、MPU6050模块：MPU-6050模块三轴加速度+三轴陀螺仪

7、OLED模块：0.96寸 OLED显示液晶屏模块

（注意区分VCC与GND引脚顺序，下图不正确）

8、电机驱动模块：TB6612FNG电机驱动模块

9、蓝牙模块：蓝牙3.0模块 SPP透传 兼容HC-05/06从机 JDY-31

Part

02系统介绍

瑞萨RA平衡小车系统框架如下图：

电源：2串电池产生7.2V，输入到电源模块产生5V，再通过LDO产生3.3V。

平衡模式：通过MPU6050检测小车姿态，RA MCU控制电机驱动模块控制电机运行，并显示到OLED上。

跟随模式：小车通过超声波模块检测距离，在一定距离内开启跟踪。

避障模式：小车直行，通过超声波模块判断前方是否存在障碍物，若遇到障碍物将转弯。

蓝牙：手机通过与蓝牙模块链接，控制小车运行模式，并可对小车进行控制。

平衡小车倒下检测：当小车倒下（到达一定角度），停止电机

平衡小车拿起检测：当小车被拿起来（轮子高速转动一定时间），停止电机

平衡小车放下检测：当小车重新被放下一定时间（轮子没有转动并且角度小于一定范围），重新进入平衡模式