wujingyu2015

解决方案：
本方案采用超声波测距模块作为小车平衡状态的检测，免去了对加速度、陀螺仪传感器的理解和复杂处理算法。小车的平衡控制仍然采用网络上流行的Arduino开源硬件，再加上电机驱动模块 L298N，电机仍然采用TT马达（香蕉电机）。

为了降低成本，本方案采用电位器调整设定小车的平衡参数，不使用蓝牙无线模块或有线串口在线调整参数。

硬件设计方面，本方案以Arduino Nano为核心控制模块，采用HC-SR04超声波测距模块，L298N电机驱动模块，供电采用7.4V/2200mAh锂电池。同时，三个10K电位器分别用于平衡点设置、PD算法中Kp和Kd系数设置的调整。

在实际应用中，本方案利用PWM的输出值近似计算出车速，并通过速度PD计算出平衡距离修订值，从而实现小车的速度给定。与用速度PD计算出PWM修订值不同，本方案可以在变化的坡度上实现超声自平衡小车的平衡。

附件内容包含超声波测距平衡小车设计文档、超声波测距平衡小车器件采购清单、超声自平衡小车程序和串口调试助手程序。

通过以上方案，您可以实现一个DIY超声波测距平衡小车，采用Arduino Nano控制模块，简化了传感器的使用和复杂算法的处理，降低了成本，同时提供了调整参数的便利性。