球平衡PID系统的制作
第1步：pcb
pcb制造
我用 eagle 绘制了pcb，然后pcbway.com制造了它。
pcb组装：
我焊接了所有没有焊剂助焊剂的smd组件。我不建议你像我这样做。
pcb采用5-6v 2a电源供电。
pcb组件：
1x atmega32u4
1x 1uf电容器
1x 0.1uf电容器
1x 10uf电容器
2x 22pf电容器
1x led
1x 10k电阻器
1x 1k电阻器
2x 22电阻器
1x 16mhz quartz
usb connecto r
power jack
pcb的角色
pcb连续与计算机通信。该pcb仅用于控制伺服电机。
步骤2：3d打印
警告： inferieur.stl ， superieur.stl 和 plateau.stl 文件不是3d可打印的。 inferieur.stl和superieur.stl由丙烯酸制成。您可以使用cnc制造这些零件，但您也可以在亚克力板上自行切割，因为这些零件的设计并不复杂。 plateau.stl 可以用纸板切割。
第3步：零件装配
机械部件：
futaba伺服s3003
磁铁和球
13x m4 * 10mm螺栓
10x m4螺母
15x
3x m4 * 10mm螺栓
3x m4螺母
usb网络摄像头
铝管：长474毫米，直径8毫米
步骤4：pcb编程
pcb包含与arduino leonardo相同的微控制器。因此可以使用arduino软件进行编程。代码可以在这里下载。
在编程pcb之前，你必须刻录引导加载程序：arduino作为isp和arduino引导加载程序
刻录引导加载程序
你需要一个arduino
将arduinoisp草图（arduino软件/例子/arduinoisp）上传到你的arduino板上
如图所示进行连接
从工具》主板菜单中选择“arduino leonardo”。
从工具》程序员
选择“arduino as isp”
运行工具》刻录引导程序
此过程可能需要几分钟。
断开所有电缆。
完成此步骤后，您必须使用usb电缆将pcb连接到计算机并上传此代码。
步骤5： python程序
最重要的代码是在控制系统的计算机中。你可以在这里找到代码。
如何运作。第一步是找到球的位置。相机发送计算机实时视频。 python程序接收视频并且必须处理它。我使用opencv库来进行图像处理。该程序由于其颜色而检测到球。这里球是橙色的，然后程序将平均图像的所有橙色像素的位置以找到球的位置。
现在我们可以获得球位置了用pid（比例，积分和微分）控制计算电路板的倾斜度。该规定分三个阶段进行。第一步是最简单的。想象一下，我们想要将球稳定在棋盘中央。球离中心越远，就越需要倾斜球板。然后你必须测量球的速度：球离开中心的速度越快，你就越需要倾斜棋盘。
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1x 1uf电容器
1x 0.1uf电容器
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1x led
1x 10k电阻器
1x 1k电阻器
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警告： inferieur.stl ， superieur.stl 和 plateau.stl 文件不是3d可打印的。 inferieur.stl和superieur.stl由丙烯酸制成。您可以使用cnc制造这些零件，但您也可以在亚克力板上自行切割，因为这些零件的设计并不复杂。 plateau.stl 可以用纸板切割。
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futaba伺服s3003
磁铁和球
13x m4 * 10mm螺栓
10x m4螺母
15x
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刻录引导加载程序
你需要一个arduino
将arduinoisp草图（arduino软件/例子/arduinoisp）上传到你的arduino板上
如图所示进行连接
从工具》主板菜单中选择“arduino leonardo”。
从工具》程序员
选择“arduino as isp”
运行工具》刻录引导程序
此过程可能需要几分钟。
断开所有电缆。
完成此步骤后，您必须使用usb电缆将pcb连接到计算机并上传此代码。
步骤5： python程序
最重要的代码是在控制系统的计算机中。你可以在这里找到代码。
如何运作。第一步是找到球的位置。相机发送计算机实时视频。 python程序接收视频并且必须处理它。我使用opencv库来进行图像处理。该程序由于其颜色而检测到球。这里球是橙色的，然后程序将平均图像的所有橙色像素的位置以找到球的位置。
现在我们可以获得球位置了用pid（比例，积分和微分）控制计算电路板的倾斜度。该规定分三个阶段进行。第一步是最简单的。想象一下，我们想要将球稳定在棋盘中央。球离中心越远，就越需要倾斜球板。然后你必须测量球的速度：球离开中心的速度越快，你就越需要倾斜棋盘。
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