两轮平衡小车，为了进一步研究机器人相关的运动平衡核心产品系统Vibe Coding

项目来源：原文件源码
行业分类：机器人 / 智能硬件
行业场景：
主要面向嵌入式教学实训、电子科创竞赛、移动机器人算法验证场景程序员客栈。两轮平衡底盘是移动机器人的经典实验载体，用来验证姿态解算、PID 闭环运动控制，可为巡检机器人、小型移动机器人底盘开发提供算法测试平台。
业务场景（解决什么产品问题）：
解决移动机器人姿态稳定控制的验证需求；传统的开发缺少低成本实验平台，本项目搭建一套可调试的两轮自平衡系统，完成角度、速度双闭环控制，用来调试运动控制算法，适合学生、创客做二次开发与算法调试验证程序员客栈。
功能介绍：
基于 STM32 单片机，读取 MPU6050 陀螺仪加速度计，互补滤波解算车身倾角；采用双环 PID 算法实现车体直立平衡；编码器采集电机转速做速度闭环；支持前进后退转向；串口输出姿态、转速数据；代码模块化，便于修改调试参数。
项目实现：
使用 C 语言开发，实现传感器数据读取、姿态滤波、PID 控制器、PWM 电机驱动、串口数据输出；完成整车调试，工程可直接编译运行，代码附带注释。
备注：仅软件代码开发，不承接 PCB 硬件打样、量产业务。
简短

本项目基于 STM32 实现两轮自平衡小车，划分传感器采集、姿态解算、控制算法、电机驱动、数据交互五大功能模块，主要功能如下：
传感器采集模块：读取 MPU6050 陀螺仪、加速度计原始数据，获取小车角速度与加速度信息；读取电机编码器脉冲信号，采集电机实时转速。
姿态解算模块：对传感器原始数据做互补滤波，过滤噪声干扰，解算出小车车身实际倾斜角度。
双环 PID 控制模块：角度环 PID 维持车身直立平衡，速度环 PID 控制小车行进速度；可调试 PID 参数，实现直立、前进、后退、转向运动。
电机驱动模块：输出 PWM 信号控制电机驱动板，调节电机转速与正反转，执行平衡控制输出。
串口交互模块：通过串口向外输出车身倾角、电机转速、PID 输出等运行数据，方便调试、观察运行状态。
代码模块化设计：各功能相互解耦，方便修改参数、二次开发，工程可直接编译运行，关键代码带有注释。

项目实现（直接复制粘贴，适配程序员客栈表单｜STM32 两轮平衡小车）
我负责的具体任务
独立完成整套软件代码设计与调试工作：
完成 MPU6050、编码器底层驱动编写，实现传感器原始数据读取；
实现互补滤波算法，对加速度计、陀螺仪数据融合，解算车身倾斜角度；
设计角度环 + 速度环双 PID 控制器，完成参数整定调试，实现车体自平衡；
编写 PWM 电机驱动逻辑，控制电机正反转与输出功率；
开发串口打印模块，输出姿态、转速、PID 中间变量，用于线下调试；
代码模块化拆分，接口封装，添加代码注释，完成工程整体联调。
注：硬件机械结构、PCB 不在本人负责范围内。
技术栈
主控：STM32 单片机
编程语言：C 语言（标准库开发）
外设：I2C（MPU6050）、TIM 定时器（PWM 输出、编码器计数）、USART 串口
算法：互补滤波、双环 PID 闭环控制
项目架构
采用模块化分层软件架构：
底层驱动层：传感器驱动、定时器、串口、电机 PWM 驱动，负责硬件外设读写；
算法处理层：传感器数据滤波、姿态解算、PID 控制器运算；
应用业务层：运动逻辑控制，接收算法输出，下发控制指令给电机驱动；
调试交互层：串口数据输出，用于查看变量、调试参数。
各模块之间通过函数接口调用，模块解耦，修改算法不会改动底层驱动，便于后续二次开发。
实现亮点
采用角度‑速度双闭环 PID 控制，分别负责车身直立和行进速度，平衡效果稳定；
使用互补滤波对 IMU 数据做融合，抑制陀螺仪漂移、加速度计噪声，提升角度输出可靠性；
软件分层模块化设计，驱动、算法、业务逻辑相互隔离，方便修改 PID 参数、更换硬件平台；
串口完整输出关键运行变量，不需要仿真器也可以快速调参，调试效率高；
代码附带详细注释，可读性好，适合二次学习与二次开发。
实现难点
MPU6050 原始数据噪声大，单纯直接读取角度抖