基于STM32F407四旋翼无人机（一）

小灰灰 2023-02-14 02:50 451阅读 0赞

第一次写博客，可能有很多地方写的不好，请大家见谅，这次想分享一下毕业做的一个毕业设计《基于STM32F407四旋翼无人机控制系统》的一些过程。我会最开始的模块程序编写来较为详细的讲解。  
刚开始先说一下飞控都用到了那些知识和选用了哪些模块选择STM32F407作为飞控的主控芯片，在此飞控开发中用到了IIC通信，串口通信，使用的是匿名飞控的上位机进行查看姿态数据和控制数据。硬件的选型为MPU6050模块，MS5611气压计和AK8975磁力计，遥控器使用的为福斯I6X的和配套的10通接收机。  
接下来就开始说一下无人机的一些基础知识，因为在大学的时候大二就开始接触无人机了，常用的飞控比如PIX或者APM，基本都在玩四旋翼或者六旋翼，个人觉得如果有空或者有能力可以去扒一下pix的代码去看一下，虽然代码量很多，但是耐心看的话还是有很大收获的。  
（一）无人机术语  
1、解锁：无人机准备飞行前进行解锁之后才可飞行。  
2、加锁：无人机降落后进行加锁，防止误操作造成的安全隐患。  
3、罗盘：飞控上的电子指南针，也可指磁力计。  
4、电调：电子调速计，可以驱动无刷电机。  
5、UBEC电源模块：一个可以将12-16V转为5V的电源转换器  
（二）无人机装配  
1、电池：电池为聚合物锂电池，单芯下限电压3.7V（1S表示一个电芯），上限电压是4.2V，有点与没电之间只差0.5V。  
2、电调：电调全称电子调速器，电调种类非常多，有双向电调（用于车船、坦克等）、飞机电调、多轴电调等等，电调对应使用的电机类型不同，也分无刷电调和有刷电调。上面说到，有刷电机转动时可以不用电调，但并不意味着：用有刷电机做模型飞机可以不用电调，如果没有电调，就无法控制电机工作时的转速。多轴电调均为单向电调， 电调分带UBEC和不带UBEC,UBEC输出一般5V左右为飞控或者接收机供电。  
3、无刷电机：是指没有碳刷的电机 ，一般我们都可以在电机身上看到有比如1400kv的标识，电机的KV值越高，意味着转速越高；提供的扭力越小。电机的KV值越低，意味着转速比较低；提供的扭力越大。  
电机转速（空载）=KV值X电压  
如KV1400的电机在12V电压下它的转速是16800转/分钟。  
4、桨叶：再买桨叶的时候我们都会看到有1047或者8045的标识，拿8045来说，80是指80英寸长（80 \* 25.4mm =2032mm ），45是螺距（螺距是指螺旋桨旋转一周在轴向移动的距离）。  
5.BB响电池报警器：可以显示此时电池的总电压和每个电芯的电压，并且可以设置报警电压。  
（三）无人机原理结构组成  
1、ROLL：横滚，将机体绕X轴旋转；  
2、PITCH：俯仰，将物体绕Y轴旋转;  
3、YAW:航向，将物体绕Z轴旋转；![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzMDQ2NzYz_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
4、各种机型桨叶的安装方向和顺序：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzMDQ2NzYz_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

（四）无人机各项检查  
1、首先检查螺丝和螺旋桨是否牢固，电机轴有无变形，检查机架是否牢固，电池是否固定好，检查桨叶方向是否正确，有时候起飞的侧翻一般有三种情况，第一种是最常见的桨叶装反或者方向有误，第二种是飞控放置不水平，第三种是姿态矫正有误。  
2、检查各个插头连接是否完好，焊接部分是否松动，电池电量是否充足。（最好是上电前对加速度计、陀螺仪和磁力计进行一个校准）上电后观察各个电子设备有无不正常发热现象，观察各个指示灯是否正常。  
3，飞行前合一轻微推动油门，观察各个电机工作是否正常，检查桨叶转向是否正确，起飞后进行前后左右飞行，观察无人机飞行是否正常，检查遥控器舵量是否正确（若舵量有误则需要校准电调行程，不同的电调有不同的校准方法）。

下一次开始对于各个模块进行一些讲解，并且有获取数据的代码供参考！！！

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