电动平衡车的主控电路、主控组件和电动平衡车
阅读说明：本技术 电动平衡车的主控电路、主控组件和电动平衡车 (Electric balance car's master control circuit, master control subassembly and electric balance car ) 是由 尚坤 于 2021-09-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电动平衡车的主控电路,包括设置在同一块主控电路板上的主控芯片U3、左侧陀螺仪、右侧陀螺仪、左侧电机连接端口、右侧电机连接端口、左侧霍尔元件连接端口和右侧霍尔元件连接端口；主控电路将常规平衡车的两块电路板合并为一块电路板,并去掉光电传感器接口,主控芯片U3的通过端口分别连接左侧陀螺仪和右侧陀螺仪；主控芯片U3的通过左侧电机连接端口和右侧电机连接端口分别连接平衡车的左侧电机和右侧电机；主控芯片U3的通过左侧霍尔元件连接端口和右侧霍尔元件分别连接平衡车左侧车轮的霍尔元件和右侧车轮的霍尔元件；电路相对比较复简单,单块电路板,生产加工和组装比较方便方便,避免了两块电路板控制的很多麻烦。(The invention discloses a main control circuit of an electric balance car, which comprises a main control chip U3, a left gyroscope, a right gyroscope, a left motor connecting port, a right motor connecting port, a left Hall element connecting port and a right Hall element connecting port, which are arranged on the same main control circuit board; the main control circuit combines two circuit boards of a conventional balance car into one circuit board, an interface of the photoelectric sensor is removed, and the through ports of the main control chip U3 are respectively connected with the left-side gyroscope and the right-side gyroscope; the main control chip U3 is respectively connected with a left motor and a right motor of the balance car through a left motor connecting port and a right motor connecting port; the main control chip U3 is respectively connected with a Hall element of a left wheel and a Hall element of a right wheel of the balance car through a left Hall element connection port and a right Hall element; the circuit is relatively complex and simple, the single circuit board is convenient and convenient to produce, process and assemble, and a lot of troubles of controlling the two circuit boards are avoided.)
技术领域
本发明涉及平衡车技术领域，尤其涉及一种电动平衡车的主控电路、主控组件和电动平衡车。
背景技术
平衡车是一种灵活小巧的短途代步工具，很多年轻人也将驾驶平衡车视为一种时尚运动，因此各生产厂家持续的对这种产品进行深入开发，在功能、外观及生产控制领域进行不断的探索和创新。
目前使用的平衡车控制器(主控电路)具有如下缺点：①、电路相对比较复杂。②、需要四个光电开关来检测是否有人上车或下车，另外还需要弹簧、脚踏板、奶嘴这些配件来完成组装，生产加工和组装非常不方便。③、需要两块电路板分别联动，A电路板和B电路板之间需要多条导线才能完成连接，最基本的都需要一条通讯排线和两条电源线来完成连接，增加了组装难度和组装成本。④、A/B板之间是通过通讯线来连接的，会出现的行业性延时现象，造成平衡车走直线跑偏的问题，现有技术的平衡车控制原理如图1～3所示。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的缺点，而提出的一种电动平衡车的主控组件和电动平衡车，通过机械结构实现平衡的调节。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种电动平衡车的主控电路，包括设置在同一块主控电路板上的主控芯片U3、左侧陀螺仪、右侧陀螺仪、左侧电机连接端口、右侧电机连接端口、左侧霍尔元件连接端口和右侧霍尔元件连接端口；主控电路将常规平衡车的两块电路板合并为一块电路板，并去掉光电传感器接口；主控芯片U3的通过端口分别连接左侧陀螺仪和右侧陀螺仪；主控芯片U3的通过左侧电机连接端口和右侧电机连接端口分别连接平衡车的左侧电机和右侧电机；主控芯片U3的通过左侧霍尔元件连接端口和右侧霍尔元件分别连接平衡车左侧车轮的霍尔元件和右侧车轮的霍尔元件。
主控芯片U3获取左侧陀螺仪、右侧陀螺仪、车体上的左侧霍尔元件和右侧霍尔元件的感知信号，主控芯片U3根据获取的感知信号进行运算，输出车体上的左侧电机和右侧电机控制感知信号，控制平衡车移动；去掉光电传感器和光电传感器接口，采用一块电路板取代传统的两块电路板的技术方案，电路相对比较简单，减少了四个光电开关，结构件简单，装配方便，不需要两块电路板联动，减少了连接线，降低了组装难度和组装成本，避免了A/B板之间是通过通讯线来连接的，带来的行业性延时现象(造成平衡车走直线跑偏的问题)。
优选的，主控电路板设置固定设置在平衡车的中部、中部靠左或中部靠右；
主控电路板固定连接平衡车的一侧的车体，主控电路板相对于平衡车的另一侧的车体可小于设定的角度转动设置。
设定的角度可以是±15°、±10°或±5°。
设定的角度通过机械转动回复组件实现。
一种电动平衡车的主控组件，包括主控电路板、主控轴和机械转动回复组件，机械转动回复组件转动支撑主控轴，主控轴相对机械转动回复组件扭动(小角度转动)后能恢复到平衡位置，主控电路板设置在主控轴或机械转动回复组件上；主控轴和机械转动回复组件分别用于连接电动平衡车的一个踏板(左车体和右车体)，通过设置机械转动回复组件，避免了使用电路来对平衡车的左右踏板进行调节，避免了使用光感传感器，减少了常规技术的两块电路板的连线，避免了控制延时。
优选的，主控电路板上设置有第一霍尔元件线接口、第二霍尔元件线接口、第一电机线接口和第二电机线接口，主控电路板没有设置光感传感器接口；
第一霍尔元件线接口用于连接一个车轮上的霍尔元件、第二霍尔元件线接口用于连接另一个车轮上的霍尔元件，第一电机线接口用于连接一个车轮的驱动电机，第二电机线接口用于连接另一个车轮的驱动电机；
主控电路板不需要设置在两个踏板上光感传感器感测两个踏板的相对扭转角度，依靠机械转动回复组件和主控轴相互配合依靠机械结构回复至左右踏板的相对平衡位置。
优选的，主控电路板包括主控芯片U3，芯片型号为AT32F413RCT6；
主控电路板上的左右两侧分别设置有一个陀螺仪。
优选的，机械转动回复组件包括上壳体、下壳体、轴承、第一弹簧和第二弹簧，上壳体和下壳体之间设置有第一弹簧腔和第二弹簧腔，主控轴的两侧设置有两个支耳；
主控轴的局部通过轴承转动支撑在上壳体和下壳体之间；
第一弹簧和第二弹簧分别放入第一弹簧腔和第二弹簧腔内，两个支耳分别压在第一弹簧腔和第二弹簧腔的出口处；
正常状态，第一弹簧和第二弹簧处于平衡受压状态，当主控轴相对于上壳体和/或下壳体发生转动后，第一弹簧和第二弹簧之一受到挤压力，挤压力传递至上壳体，由于力的作用是相互的，上壳体和/或下壳体产生的反向作用力驱动主控轴相对于上壳体恢复至平衡状态。
优选的，机械转动回复组件还包括两个盖帽，两个盖帽分别盖在第一弹簧腔和第二弹簧腔的出口处，盖帽将支耳与第一弹簧和第二弹簧隔开。
优选的，轴承的数量为2个，2个轴承分别位于第一弹簧和第二弹簧的纵向共同切面的两侧。
一种电动平衡车，包括左车轮、左车体、右车轮、右车体、主控电路板、主控轴和机械转动回复组件，左车轮转动支撑左车体，右车轮转动支撑右车体，机械转动回复组件转动支撑主控轴，主控轴相对微机械转动回复组件扭动后能恢复到平衡位置，主控电路板设置在主控轴或机械转动回复组件上；主控轴和机械转动回复组件分别用于左车体和右车体之一。
优选的，主控芯片U3、左侧陀螺仪、右侧陀螺仪、左侧电机连接端口、右侧电机连接端口、左侧霍尔元件连接端口和右侧霍尔元件连接端口设置在同一块主控电路板上；
主控电路将常规平衡车的两块电路板合并为一块电路板，并去掉光电传感器接口；
主控芯片U3的通过端口分别连接左侧陀螺仪和右侧陀螺仪；
主控芯片U3的通过左侧电机连接端口和右侧电机连接端口分别连接平衡车的左侧电机和右侧电机；
主控芯片U3的通过左侧霍尔元件连接端口和右侧霍尔元件分别连接平衡车左侧车轮的霍尔元件和右侧车轮的霍尔元件。
主控芯片U3获取左侧陀螺仪、右侧陀螺仪、车体上的左侧霍尔元件和右侧霍尔元件的感知信号，主控芯片U3根据获取的感知信号进行运算，输出车体上的左侧电机和右侧电机控制感知信号；主控电路采用一块电路板不设置光电传感器接口。
优选的，主控电路板设置固定设置在平衡车的中部、中部靠左或中部靠右；
主控电路板固定连接平衡车的一侧的车体，主控电路板相对于平衡车的另一侧的车体可小于设定的角度转动设置。
优选的，还包括左侧电机、右侧电机、左侧霍尔元件和右侧霍尔元件；左侧电机和左侧霍尔元件设置在左车轮上，右侧电机和右侧霍尔元件设置在右车轮上；
主控电路板上设置有第一霍尔元件线接口、第二霍尔元件线接口、第一电机线接口和第二电机线接口，主控电路板没有设置光感传感器接口；
第一霍尔元件线接口和第二霍尔元件线接口分别用于两个车轮上的霍尔元件，第一电机线接口和第二电机线接口分别用于连接左侧电机和右侧电机；
主控电路板不需要设置在两个踏板(左车体和右车体)上光感传感器感测两个踏板的相对扭转角度，依靠机械转动回复组件和主控轴相互配合依靠机械结构回复至左右踏板的相对平衡位置。
本发明的有益效果为：本发明公开了一种电动平衡车的主控电路，包括设置在同一块主控电路板上的主控芯片U3、左侧陀螺仪、右侧陀螺仪、左侧电机连接端口、右侧电机连接端口、左侧霍尔元件连接端口和右侧霍尔元件连接端口；主控电路将常规平衡车的两块电路板合并为一块电路板，并去掉光电传感器接口，主控芯片U3的通过端口分别连接左侧陀螺仪和右侧陀螺仪；主控芯片U3的通过左侧电机连接端口和右侧电机连接端口分别连接平衡车的左侧电机和右侧电机；主控芯片U3的通过左侧霍尔元件连接端口和右侧霍尔元件分别连接平衡车左侧车轮的霍尔元件和右侧车轮的霍尔元件；电路相对比较复简单，单块电路板，生产加工和组装比较方便方便，避免了两块电路板控制的很多麻烦。
附图说明
图1为现有技术的电动平衡车的控制原理框图。
图2为现有技术的电动平衡车的控制器的A电路板的原理图。
图3为现有技术的电动平衡车的控制器的B电路板的原理图。
图4为本发明的电动平衡车的主控的原理图。
图5为发明一种电动平衡车的部分结构的爆炸图。
图6为发明一种电动平衡车的主控组件的上壳体的结构示意图。
图7为发明一种电动平衡车的主控组件的下壳体的结构示意图。
图8为发明一种电动平衡车的主控组件的主控轴的结构示意图。
图9为发明一种电动平衡车的主控组件的结构示意图。
图10为发明一种电动平衡车的部分结构的爆炸图二。
图中标号：
1-左车轮；2-左车体；3-右车轮；4-右车体；01-主控电路板；02-主控轴；021-支耳；03-机械转动回复组件；031-上壳体；0311-第一弹簧腔；0312-第二弹簧腔；032-下壳体；033-轴承；034-第一弹簧；035-第二弹簧；036-盖帽；037-支耳容纳腔；04-电路板盖板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-10；
一种电动平衡车的主控电路，包括设置在同一块主控电路板01上的主控芯片U3、左侧陀螺仪、右侧陀螺仪、左侧电机连接端口、右侧电机连接端口、左侧霍尔元件连接端口和右侧霍尔元件连接端口；
主控电路将常规平衡车的两块电路板合并为一块电路板，并去掉光电传感器接口；
主控芯片U3的通过端口分别连接左侧陀螺仪和右侧陀螺仪；
主控芯片U3的通过左侧电机连接端口和右侧电机连接端口分别连接平衡车的左侧电机和右侧电机；
主控芯片U3的通过左侧霍尔元件连接端口和右侧霍尔元件分别连接平衡车左侧车轮的霍尔元件和右侧车轮的霍尔元件。
主控芯片U3获取左侧陀螺仪、右侧陀螺仪、车体上的左侧霍尔元件和右侧霍尔元件的感知信号，主控芯片U3根据获取的感知信号进行运算，输出车体上的左侧电机和右侧电机控制感知信号；主控电路采用一块电路板不设置光电传感器接口。
本实施例中，主控电路板01设置固定设置在平衡车的中部、中部靠左或中部靠右；
主控电路板01固定连接平衡车的一侧的车体，主控电路板01相对于平衡车的另一侧的车体可小于设定的角度转动设置。
一种电动平衡车的主控组件，包括主控电路板01、主控轴02和机械转动回复组件03，机械转动回复组件03转动支撑主控轴02，主控轴02相对微机械转动回复组件03扭动后能恢复到平衡位置，主控电路板01设置在主控轴02或机械转动回复组件03上；主控轴02和机械转动回复组件03分别用于连接电动平衡车的一个踏板(左车体2和右车体4)。
本实施例中，主控电路板01上设置有第一霍尔元件线接口、第二霍尔元件线接口、第一电机线接口和第二电机线接口，主控电路板01没有设置光感传感器接口；
第一霍尔元件线接口用于连接一个车轮上的霍尔元件、第二霍尔元件线接口用于连接另一个车轮上的霍尔元件，第一电机线接口用于连接一个车轮的驱动电机，第二电机线接口用于连接另一个车轮的驱动电机；
主控电路板01不需要设置在两个踏板上光感传感器感测两个踏板的相对扭转角度，依靠机械转动回复组件03和主控轴相互配合依靠机械结构回复至左右踏板的相对平衡位置。
本实施例中，主控电路板01包括主控芯片U3，芯片型号为AT32F413RCT6；
主控电路板01上的左右两侧分别设置有一个陀螺仪。
本实施例中，机械转动回复组件03包括上壳体031、下壳体032、轴承033、第一弹簧034和第二弹簧035，上壳体031和下壳体032之间设置有第一弹簧腔0311和第二弹簧腔0312，主控轴02的两侧设置有两个支耳021；
主控轴02的局部通过轴承033转动支撑在上壳体031和下壳体032之间；
第一弹簧034和第二弹簧035分别放入第一弹簧腔0311和第二弹簧腔0312内，两个支耳021分别压在第一弹簧腔0311和第二弹簧腔0312的出口处；
正常状态，第一弹簧034和第二弹簧035处于平衡受压状态，当主控轴02相对于上壳体031和/或下壳体032发生转动后，第一弹簧034和第二弹簧035之一受到挤压力，挤压力传递至上壳体031，由于力的作用是相互的，上壳体031和/或下壳体032产生的反向作用力驱动主控轴02相对于上壳体031恢复至平衡状态。
本实施例中，机械转动回复组件03还包括两个盖帽036，两个盖帽036分别盖在第一弹簧腔0311和第二弹簧腔0312的出口处，盖帽036将支耳021与第一弹簧034和第二弹簧035隔开。
本实施例中，轴承033的数量为2个，2个轴承033分别位于第一弹簧034和第二弹簧035的纵向共同切面的两侧。
主控电路板固定连接平衡车的一侧的车体，主控电路板相对于平衡车的另一侧的车体可小于设定的角度转动设置。
设定的角度可以是±15°、±10°或±5°。
上壳体031和下壳体032之间设置有支耳容纳腔037，支耳容纳腔037用于容纳支耳21，支耳容纳腔037的大小决定了支耳21的转动角度，从而能够决定左右踏板能够相互转动的最大相对转动角度，设定的角度通过机械转动回复组件实现。
本实施例中，主控轴02上设置有电路板容纳腔，主控电路板01放入电路板容纳腔内，主控电路板01被电路板盖板04盖住和保护住，电路板盖板04上设置有用于插接的孔。
一种电动平衡车，包括左车轮1、左车体2、右车轮3、右车体4、主控电路板01、主控轴02和机械转动回复组件03，左车轮1转动支撑左车体2，右车轮3转动支撑右车体4，机械转动回复组件03转动支撑主控轴02，主控轴02相对微机械转动回复组件03扭动后能恢复到平衡位置，主控电路板01设置在主控轴02或机械转动回复组件03上；主控轴02和机械转动回复组件03分别用于左车体2和右车体4之一。
本实施例中，主控芯片U3、左侧陀螺仪、右侧陀螺仪、左侧电机连接端口、右侧电机连接端口、左侧霍尔元件连接端口和右侧霍尔元件连接端口设置在同一块主控电路板01上；
主控电路将常规平衡车的两块电路板合并为一块电路板，并去掉光电传感器接口；
主控芯片U3的通过端口分别连接左侧陀螺仪和右侧陀螺仪；
主控芯片U3的通过左侧电机连接端口和右侧电机连接端口分别连接平衡车的左侧电机和右侧电机；
主控芯片U3的通过左侧霍尔元件连接端口和右侧霍尔元件分别连接平衡车左侧车轮的霍尔元件和右侧车轮的霍尔元件。
本实施例中，主控电路板01设置固定设置在平衡车的中部、中部靠左或中部靠右；
主控电路板01固定连接平衡车的一侧的车体，主控电路板01相对于平衡车的另一侧的车体可小于设定的角度转动设置。
本实施例中，还包括左侧电机、右侧电机、左侧霍尔元件和右侧霍尔元件；左侧电机和左侧霍尔元件设置在左车轮1上，右侧电机和右侧霍尔元件设置在右车轮3上；
主控电路板01上设置有第一霍尔元件线接口、第二霍尔元件线接口、第一电机线接口和第二电机线接口，主控电路板01没有设置光感传感器接口；
第一霍尔元件线接口和第二霍尔元件线接口分别用于两个车轮上的霍尔元件，第一电机线接口和第二电机线接口分别用于连接左侧电机和右侧电机；
主控电路板01不需要设置在两个踏板(左车体2和右车体4)上光感传感器感测两个踏板的相对扭转角度，依靠机械转动回复组件03和主控轴02相互配合依靠机械结构回复至左右踏板的相对平衡位置。
主控芯片U3获取左侧陀螺仪、右侧陀螺仪、车体上的左侧霍尔元件和右侧霍尔元件的感知信号，主控芯片U3根据获取的感知信号进行运算，输出车体上的左侧电机和右侧电机控制感知信号；主控电路采用一块电路板不设置光电传感器接口。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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