四轴飞行器DIY 基于STM32微控制器PDF电子书下载

第一篇 基础篇 2

第1章 多旋翼飞行器的起源与发展 2

第2章 多旋翼飞行器的工作原理和组成 8

2.1 多旋翼飞行器的工作原理 8

2.2 多旋翼飞行器的基本组成 10

2.2.1 电机 10

2.2.2 电调 11

2.2.3 正反桨 12

2.2.4 电池 13

2.2.5 机架 14

2.2.6 遥控器 15

2.2.7 飞控 16

第3章 烈火微型四旋翼飞行器介绍 18

3.1 初识四轴飞行器 18

3.2 折腾的开始 24

3.3 顺利起飞 25

3.4 进阶 27

3.5 微型飞行器 40

第二篇 硬件篇 44

第4章 烈火飞行器硬件平台 44

4.1 烈火飞行器硬件资源介绍 44

4.2 烈火飞行器原理图解读 49

第5章 DIY遥控器硬件平台 55

5.1 DIY遥控器硬件资源介绍 55

5.2 DIY遥控器原理图解读 56

第6章 烈火飞行器的硬件实物与组装 59

6.1 飞行器的组装 60

6.2 遥控器的组装 67

第7章 烈火飞行器固件下载和使用说明 71

7.1 SWD模式 71

7.2 串口ISP模式 74

7.3 烈火飞行器操作说明 77

7.3.1 摇杆对中及传感器校正 78

7.3.2 开机顺序 78

7.3.3 微调旋钮 79

7.3.4 关机顺序 79

7.3.5 锁尾模式 79

7.3.6 LED开关 79

7.3.7 电池电量检测 79

7.3.8 电池充电 79

第三篇 软件篇 82

第8章 开发环境之RVMDK 82

8.1 新建工程指导 82

8.2 开发环境介绍 91

8.2.1 开发周期 93

8.2.2 μVision5集成开发环境 94

8.3 下载与调试 94

第9章 STM32交叉编译环境Eclipse 98

9.1 ARM嵌入式交叉编译工具链 98

9.2 Cygwin工具安装 99

9.3 JRE+Eclipse安装 107

第10章 软件设计之各功能模块实验 112

10.1 STM32时钟 112

10.2 LED指示灯实验 120

10.3 STM32的USART实验 125

10.3.1 相关介绍 125

10.3.2 程序讲解 126

10.4 STM32的ADC与DMA实验 131

10.4.1 相关介绍 131

10.4.2 用到的GPIO 131

10.4.3 代码讲解 132

10.5 STM32的PWM驱动电机实验 136

10.5.1 相关介绍 136

10.5.2 用到的GPIO 136

10.5.3 代码讲解 137

10.6 STM32与MPU6050 I2C通信实验 140

10.6.1 MPU6050介绍 140

10.6.2 I2C总线介绍 148

10.6.3 模拟I2C驱动详解 149

10.7 STM32与NRF24L01 SPI通信实验 158

10.7.1 SPI总线相关介绍 158

10.7.2 NRF24L01介绍 158

10.7.3 用到的GPIO 165

10.7.4 程序详解 166

第11章 飞行器的姿态解算 174

11.1 姿态解算的意义 174

11.2 飞行器姿态表示方法 174

11.2.1 旋转矩阵和欧拉角、转轴-转角表示法 174

11.2.2 四元数表示法 176

11.2.3 四元数运动学方程 178

11.3 互补滤波算法 180

11.4 基于四元数的姿态解算互补滤波算法 182

第12章 PID算法在多旋翼飞行器上的应用 186

12.1 PID算法介绍 186

12.1.1 反馈的基本概念 187

12.1.2 历史及应用 187

12.1.3 公式定义 188

12.2 飞行器PID参数调试 191

12.2.1 各方法的简介 192

12.2.2 PID调试软件 193

12.2.3 PID控制的限制 194

12.2.4 PID算法的修改 194

12.2.5 串级PID控制器 196

12.2.6 其他PID的形式及其表示法 196

12.2.7 飞行器PID参数调试 199

第13章 上位机功能介绍 201

13.1 上位机环境 201

13.2 上位机与飞行板的通信 202

13.3 加速度计和陀螺仪的校准 204

13.4 PID参数的调试 204

13.5 遥控器的数据监视 204

第14章 飞行器的软件实现 206

14.1 主函数 206

14.2 主循环中运行频率为1000Hz的任务 209

14.3 主循环中运行频率为500Hz的任务 217

14.4 主循环中运行频率为250Hz的任务 219

第15章 遥控器的软件实现 222

15.1 遥控器的作用 222

15.2 遥控器的初始化 223

15.3 主循环中运行频率为500Hz的任务 225

15.4 主循环中运行频率为100Hz的任务 228

15.5 主循环中运行频率为25Hz的任务 229

15.6 主循环中运行频率为4Hz的任务 231

15.7 串口数据的处理 233

第四篇 拓展篇 242

第16章 飞行器控制操作入门 242

16.1 练习“对尾飞行” 242

16.2 练习“对头飞行” 245

16.3 练习飞航线 245

第17章 微型四旋翼的航拍和FPV 246

17.1 微型四旋翼的航拍 246

17.2 微型四旋翼的FPV 249

第18章 深入算法研究 251

18.1 四轴飞行器动力学 251

18.2 四轴飞行器的线性化控制方法 253

18.3 卡尔曼滤波器介绍 254

18.3.1 系统模型 254

18.3.2 卡尔曼滤波方程 255

18.3.3 卡尔曼滤波器在四轴飞行器上的应用 255

第19章 多旋翼飞行器的应用 258

19.1 在影视行业的应用 258

19.2 在消防行业的应用 259

19.3 在电力行业的应用 260

19.4 在农业行业的应用 261

19.5 在快递行业的应用 261

19.6 在载人多旋翼飞行器 262

参考文献 265