单轴双轮小车是一种本质不稳定的机器人，具有结构简单、易于实现等特点。基于STM32 设计了一个与倒立摆原理类似的单轴双轮自平衡小车系统: 硬件结构，以单轴两端平行分布的两个步进电机为移动驱动装置，利用STM32F103VET6、MPU6050进行实时姿态采集，并通过DMP 对姿态数据进行硬件解码; 软件算法，采用串级PID。基于获得的姿态数据，控制器STM32 通过PID 控制算法计算出合理脉冲频率及脉冲数，实现对两个步进电机的实时动态控制，使小车保持自平衡。另外，基于安卓手机平台和蓝牙数据传输技术，操控手机APP 完成对小车系统的实时控制。