我的四轴飞行器经验总结(一)
从我看到了TED的演讲和不断冒出来大疆的无人机产品新闻开始,我开始爱上了做四轴飞行器,有的人可能只当做是一个电子产品制作或者DIY什么的,可是我觉的我对四轴飞行器有着更加深的感情,就连我的桌面都是大疆帅帅的无人机。
从今年4月份我开始买来Crazepony的第一台小型四轴开始,到我8月底制作出一台勉强可以的四轴总共近5个月,这期间我真是感触良多啊。
这几个月断断续续的研究,学习,到淘宝上精心采购零件,芯片等,可以说是对我所学软硬件知识的一次整合和综合运用,这期间我发现了很多问题,比如基础知识不牢固,经常出现一些小问题等,但是还好有实验室学长的指导和帮助,帮我解决了许多因为软硬件方面经验足,比如当我选购电机和电调的时候,它们都有很多型号和参数,我怕买的电机和电调不能很好的配合,还好有实验室学长的介绍和指导,才顺利解决了许多硬件上的问题。
我的四轴飞行器硬件搭建上以性能靠谱结构简单为原则,因为我个人硬件水平不高,所以我主要把精力放在了软件的开发上,四轴飞行器已经是一个很成熟的东西了,网上资料很多,大家可以在网上搜到很多软件的资料包括写好的程序,算法解析介绍之类的,但是我的这篇文章主要从一个电子信息类专业学生的角度,看我们制作飞行器需要哪些知识,细化到需要用到芯片的什么功能。
我用的是stm32F4的芯片,其实一个stm32F1的芯片就够用了,如果你的飞行器没有很多其他复杂功能(图传之类的,需要大内存什么的)。Stm32F4可以跑到很高的频率,所以如果你需要运行很多复杂程序,想要提高运算速度的可以选用stm32F4的芯片,不然推荐大家选用stm32F1就可以了。
我下载过匿名四轴的一个版本的源码,使用keil编译的,还有据称是德国的源码,还有其他的几个爱好者贡献的源码,我看过之后推荐基础弱一些或者新手来使用匿名四轴的源码(有以下好处,结构清晰,有大量注释,函数命明可以见名知意),大家拿到源码后先分析程序的逻辑结构,再深究功能,这很重要。看一下人家用了什么硬件资源,人家程序的逻辑顺序是什么样子的,有利于我们有个清醒的认识,使我们自己的程序更顺利写出来。(这只是对新手的建议,如果有大神就不用听我的了)。
我以stm32F4为例需要在编程中用到的知识有:四路pwm输出,四路pwm输入捕获,定时器的定时中断,片外flash的读写,模拟I2C,ISP协议,串口通信。这些是底层的只是,还要能驱动MPU6050,NRF24L01等芯片和模块。
这些知识可以用一个月左右的时间就能基本搞定,但这只是理论上的,当把这些知识真的用上时候会有许多问题,大家要耐心解决。可以去学习正点原子的免费的stm32学习资料,我之前买的正点原子探索者,所以很快解决了许多问题,没怎么费力气。
软件结构上参考匿名四轴的程序结构,保证及时响应。采用天地飞7的遥控器来控制起降,很方便和可靠(7通就够了,6通也可以),
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