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wangjt1988 发表于 2013-1-10 22:20:39

开源自己的微型四轴—全套原理图.程序.上位机.11日晚更新

本帖最后由 wangjt1988 于 2013-1-11 20:02 编辑

毕业以来,实在闲不住,总想做点什么玩,不想搞太复杂的硬件,想到了四轴,于是开始走入模界......
先买了大四周,mwc,调的差不多了,发现我们这天天有风,实在是郁闷,于是开始计划做微型四轴,这次决定完全diy,成品实在是无味...
用业余时间做一架自己的四轴,是很有意思也是很难,很难有时间静下心来做.自己做板，写程序，写自己的上位机，用自己的协议来遥控.
因为平时上班忙,工作也全与电子无关,所以进度比较慢.
在跟大学好友俩人的共同努力下,我们的小四轴终于完工了.现在已经可以比较稳定的飞了,情况见下面视频.现在板子也升级到第二版本了,更加集成,遥控接收也做到板子上了.
下面把这段时间来的成果,自己的经验,还有原理图、程序、上位机分享给大家.

方案：
CPU: STM32F103CB
2.4G: NRF24L01
电子罗盘：HMC5883
陀螺仪+加速度计：MPU-6050








视频:
http://v.youku.com/v_show/id_XNDg5Njk2MTI0.html
http://v.youku.com/v_show/id_XNDkwMTU3MjUy.html
http://v.youku.com/v_show/id_XNDkwNTY1NTQw.html
http://v.youku.com/v_show/id_XNDk2OTUyNzA4.html

视频都不长,但是可以看出四轴慢慢成长的过程,从最初的电亮LED,到马达转动,到成功起飞....过程是最精彩的,看到自己的小四轴能飞起来,实在是高兴.虽然现在飞的还不好,但相信还会改进的!!这里还要感谢所有帮助过我的DX们!!

做四轴过程中的一些经验什么的..
HMC5883：要我评价就是娇气，大家焊这个片的时候温度一定不要太高！焊第一片的时候，风枪开到350度，焊好后读取ID没问题，但不管怎么动板子，读出的数据都在正负2以内。后来发现网上很多人也碰到这个问题，主要是焊接时温度太高，HMC5883焊坏了。看它的DATASHEET后知道，温度不能超过260度，湿度较大时还要120度烘烤24小时。后来我把风枪温度调到250度，总算是OK了。(这家伙实在太娇气)

MPU6050:6轴,不错,也不贵,就不过多评论了

电机:7*16还行就是感觉动力不足,换7*20的试试.0.7mm的轴也容易弯,下次换1mm的试试.

主角STM32:速度可以,什么都可以,就是iic蛋疼....实在蛋疼,还没AVR好用......不想多说了...

上位机:开始VB6,做好了,开用,后来增加功能,发现没有代码折叠实在不方便,改delphi,直接跳过用的最多的7,上RAD2007,目前用着不错..后来觉得C#也不错,有想法改投C#,,,,都是半吊子水平...哎,,以后要专心啊....

飞控程序:目前四元数,还没上卡尔曼,卡尔曼还没弄懂..后悔大学数学没学好啊...

工程文件:

上位机写了好久,全部功能还未实现,但是已经比较好用了,可以显示角度,各个传感器读数,波形显示
固定的传感器通讯格式为:0X88+0XA1+0X1D+ACC XYZ+GYRO XYZ +MAG XYZ +ANGLE ROLL PITCH YAW + cyc_time +0x00 + 0x00 +0x00
注意,所有数据位int16格式,angle飞控端为float,发送时乘以100,上位机以int16格式接收,显示时再除以100
自定义通讯格式为:0x88+自定义功能字如0xf1+lengh+data
float格式的通讯还没做,感觉不如转成int16再上传上位机
上位机是和飞控一起成长的,现在不完善的以后都会慢慢完善.

原理图:

还有好多东西,一下也想不起来,不能一一说了,大家以后多多交流啊!!!

2013年1月11日20:00更新上位机:
增加飞控数据波形滚动功能,可以自己设置一页显示的数量
上位机:
另外,只要打开高级收吗,不用设置帧头和功能字,就会接受0X88+0XA1开头的飞控数据,不用自己设置

00superman00 发表于 2013-1-10 22:25:17

还没看完先抢沙发

fighterallen 发表于 2013-1-10 22:25:57

{:2_37:} 必须顶一个啊。

nazily215 发表于 2013-1-10 22:27:01

第一个站着抢位

dijiudanpianji 发表于 2013-1-10 22:28:57

站位站位

MrLCL 发表于 2013-1-10 22:29:39

影响重大

小号 发表于 2013-1-10 22:30:07

楼主做的真心漂亮啊！！！

Ronald 发表于 2013-1-10 22:34:28

楼主给力啊！顶起来哈

aysyjgw 发表于 2013-1-10 22:43:16

楼主做的好认真，非常漂亮，给楼主加加油，希望你再接再厉，就算是玩，也玩出自己的特色，不失为人生的一件乐事！！

tianheiGE 发表于 2013-1-10 22:48:14

前来学习，感谢分享

jiaohaitao 发表于 2013-1-10 22:52:18

必须顶，，，，，走起。。。。。

allanpk716 发表于 2013-1-10 22:53:58

- -IAR~不过还是感谢开源。{:victory:}

hj184584882 发表于 2013-1-10 22:59:01

支持哦！

zhikai_wu 发表于 2013-1-10 23:00:21

这个好，先收藏了再说

eva_yang 发表于 2013-1-10 23:19:03

等你这个很久了。。

li3p 发表于 2013-1-10 23:22:06

我替其他人问一句：有套件吗？

Name_006 发表于 2013-1-10 23:23:43

{:lol:}{:lol:}               冲着楼主的精神就必须要顶一下                                                                                       

976717326 发表于 2013-1-10 23:32:53

顶起，有机会自己也要搞一个。

wangjt1988 发表于 2013-1-10 23:33:44

面包会有的,套件也会有的!

soarZDA 发表于 2013-1-11 00:34:11

顶起。。。考完试，也要开始了！

X20130101 发表于 2013-1-11 05:45:35

STM32的硬件I2C正是我用的，还可以吧？主要是要自己弄个中断驱动的状态机，注意一下细节就行了。

agnd 发表于 2013-1-11 06:03:09

下了大虾程序，粗看了一下，但还没完全看懂。
IMU.C的姿态解算，看着貌似用4元数了，但不像卡尔曼滤波，是一种基于四元数的互补滤波吗？有没有相关算法的理论能拜读一下？

agnd 发表于 2013-1-11 06:04:58

还有，航向怎么解算的？ 磁罗盘的数据怎么能融合进去？

agnd 发表于 2013-1-11 06:12:59

我的控制算法和你差不多，都是最简易的 控制量= 基础油门+横滚调整+俯仰调整+航向调整
这种算法在自动起飞阶段可能会出些细节问题，微小机架没事，但巨大的就会明显甚至侧翻了。后来我增加了个控制量，改成：
控制量= （基础油门+横滚调整+俯仰调整+航向调整）*油门控制度

plc_avr 发表于 2013-1-11 07:30:26

这个不顶对不起楼主啊！给力！！！我也在玩，呵呵

plc_avr 发表于 2013-1-11 07:35:27

已举报：建议置酷！   冬天冷，莫大能否给条“裤子”穿穿，{:titter:}

plc_avr 发表于 2013-1-11 07:41:09

楼主的5883在装上电机后还能正确读出数据吗？我的在装上电机后，转动一圈输出变化量很小，数据就明显不对了，不装电机读出来的数据是正常的。

wangjt1988 发表于 2013-1-11 07:45:37

学习了，我磁场还没加进来，手工焊，没焊好

wangjt1988 发表于 2013-1-11 07:47:08

下一版板子好了，5883焊好了，电机还没装，装上再试试

wangjt1988 发表于 2013-1-11 07:54:17

agnd 发表于 2013-1-11 06:03
下了大虾程序，粗看了一下，但还没完全看懂。
IMU.C的姿态解算，看着貌似用4元数了，但不像卡尔曼滤波，是 ...

其实就是四元数，没有卡尔曼，卡尔曼我也不懂呢，希望哪位dx分享下卡尔曼的使用

qq335702318 发表于 2013-1-11 08:40:10

頂貼！！！
爲什麽要用2.4G通訊呢？只是上傳傾角，前後左右這些信息，需要2.4G那種帶寬嗎？

wangjt1988 发表于 2013-1-11 09:07:45

如果观察传感器波形，加速度陀螺仪磁场，就有18字节，加上6字节的角度，就24字节了，如果2ms发一次，波特率至少115200，加上余量，现在用的波特率是256000，空中速度必须高于这个，能满足的不多，2。4g又便宜，当然选用它了

oyingzi007 发表于 2013-1-11 09:20:23

楼主有上位机的源码要公布吗？ 或者说下上位机用到的控件名称。 对VB编程蛮感兴趣的，想学习下。

49547754 发表于 2013-1-11 09:21:08

哈哈，支持

wangjt1988 发表于 2013-1-11 09:25:42

上位机不是vb，是delphi

wuguoyan 发表于 2013-1-11 09:27:51

楼主厉害的，支持下，顶起~~

bbsview 发表于 2013-1-11 09:43:34

好东西呀，楼主做的很漂亮呀，cool

ICPACHONG 发表于 2013-1-11 09:45:52

这个必须顶！！！！

amazing030 发表于 2013-1-11 09:48:28

这个我喜欢，还有套件

muniao 发表于 2013-1-11 10:15:03

好给力啊

agnd 发表于 2013-1-11 10:57:15

下载了楼主的上位机软件,试了一下,果然很是不错!
入乡随俗,我临时按楼主协议改了一下我的飞控发送,使用115200波特率,每6mS(1个卡尔曼姿态解算周期)发一帧数据,连续测了14秒,共接收384320字节
,12010帧数据,竟然没出错,波形也同步画出来了,看来还是比较牛的!!
下边附我实际用的截图和从基本功能窗口考出的数据.




我的数据中时标字段(cyc-time)忘了颠倒高低位了,是从0x0437开始到0x3321结束,单位为6mS
顺便问一下:数据怎么方便存盘? 从窗口剪切太雷人了.
还有,波形挤成一堆了,如何缩放?? 没法细看啊

agnd 发表于 2013-1-11 11:01:58

另外,使用中还发现几个细节问题:
比如,使用0x88,0xA1即传感器数据帧格式时,怎么"高级收码"窗口不同步显示了?

agnd 发表于 2013-1-11 11:19:23

楼主确实给力,这个上位机软件相见恨晚!
正准备使用双串口密集下传实际飞行中的所有数据(主要是调和观察PID过程),已经整了两块ST-MW-08S模块,4轴上双串口转Wi-Fi发送, 笔记本无线接收后虚拟成两个115200波特串口无间隔密集发数,但愿这软件能不负众望啊!

adamwin2011 发表于 2013-1-11 11:27:20

不错，顶一个
毕业后一年多，都没有做东西了
没有勇气开始啊，怕半途而废

phodal 发表于 2013-1-11 11:39:24

必须顶一个啊。

wangjt1988 发表于 2013-1-11 12:11:12

上位机还在更新中，你们提到的都记下来了，会改进的

liliuqun 发表于 2013-1-11 12:17:12

谢谢楼主开源！学习中

Elec_Ramble 发表于 2013-1-11 12:20:02

给力，支持!!
来自：amoBBS 阿莫电子论坛 Windows Phone 7 客户端

hy317 发表于 2013-1-11 12:21:03

顶一个，谢谢楼主分享！
这个框架结构很有创意啊

liang_work 发表于 2013-1-11 12:33:21

记下,顶起.

dj3365 发表于 2013-1-11 12:35:32

有套件吗，大概多少钱

wangjt1988 发表于 2013-1-11 12:39:05

dj3365 发表于 2013-1-11 12:35
有套件吗，大概多少钱

会应大家需求出套件的。 这几天吧

agnd 发表于 2013-1-11 12:39:45

我觉得应该做个稍微大点的.太小了电池重量或许是个问题

wangjt1988 发表于 2013-1-11 12:55:59

目前做适合室内玩的，也安全，打到手没啥事，小的也挺好玩，小的玩好了在搞别的，摄像头啊GPS啊什么的

number007cool 发表于 2013-1-11 13:03:21

楼主空板有卖的么

liang_work 发表于 2013-1-11 13:38:01

用什么遥控的?

wangjt1988 发表于 2013-1-11 13:41:18

空板再等等吧，遥控用nrf模块，可以用电脑，可以采集ppm，可以采集pwm，自己diy就这个优势，想咋控制咋控制，写写代码就行了

wangjt1988 发表于 2013-1-11 13:44:09

我目前用的是采集接收机的pwm，什么都不用改，就给mwc飞控换个自己的程序，再接个nrf就OK了，下一步打算做个遥控板

ronic 发表于 2013-1-11 13:45:19

强烈支持，楼主伟大

wangjt1988 发表于 2013-1-11 13:51:24

呵呵，就是自己的爱好，发上来大家一起交流一起学习下

ronic 发表于 2013-1-11 14:04:24

等楼主套件

wangjt1988 发表于 2013-1-11 14:28:13

很快会有的

sgzzour 发表于 2013-1-11 14:29:28

必须学习了

小号 发表于 2013-1-11 15:39:29

坐等套件了〜〜〜

plc_avr 发表于 2013-1-11 16:14:39

遥控板我有现成的，如果楼主需要，可以赠送一块成品给你，大家一起玩才好，呵呵。样子是下面这样的。
先借用这个图吧，晚上重传一下图装上遥杆的。
http://cache.ourdev.cn/new2012/forum/201301/04/185942b87wf8lwsrgwsgvv.jpg.thumb.jpg

wangjt1988 发表于 2013-1-11 16:23:29

plc_avr 发表于 2013-1-11 16:14
遥控板我有现成的，如果楼主需要，可以赠送一块成品给你，大家一起玩才好，呵呵。样子是下面这样的。
先借 ...

思路不太一样，我要做的是只负责信号采集转发和数据接收，不带摇杆，摇杆用商品控的，手感好，大多玩航模的都有自己的遥控，要利用起来，没有的再考虑加摇杆

jiang47 发表于 2013-1-11 16:35:23

红蜘蛛。

wangjt1988 发表于 2013-1-11 16:38:54

jiang47 发表于 2013-1-11 16:35
红蜘蛛。

哈哈，很形象啊

li99932li 发表于 2013-1-11 16:40:59

等了好久。总算有程序了，谢谢楼主

chliken 发表于 2013-1-11 18:59:24

楼主费心了，为中国无人机的普及作了重大贡献啊！！！很给力的顶一下

bolizhicheng204 发表于 2013-1-11 19:15:05

楼主威武啊

jacktau 发表于 2013-1-11 19:27:09

严重关注，谢谢共享~~~~~~~~~~~~~~~~~~

wangjt1988 发表于 2013-1-11 19:29:22

谢谢大家支持,抽点时间把上位机改了,稍后上传..

fengyuxiaoxiao 发表于 2013-1-11 20:12:46

必须顶啊

wangjt1988 发表于 2013-1-11 20:19:11

上位机更新了传感器波形的每页显示数量,已经上传

source.ant 发表于 2013-1-11 20:31:13

我来学习C#的

ShawnLinson 发表于 2013-1-11 20:41:44

要不是已经买了成品，肯定就买楼主的了！

wangjt1988 发表于 2013-1-11 20:57:52

目前上位机还是delphi做的....c#是愿望..

wengxiaoming 发表于 2013-1-11 21:22:35

{:kiss:}真心不错，真想买个套件玩玩

binham 发表于 2013-1-11 22:30:13

板子做的好漂亮啊

agnd 发表于 2013-1-11 22:42:11

谢谢楼主更新软件。回来晚了（加班打扫卫生迎接明天领导视察），刚下了软件，明天再试试。

agnd 发表于 2013-1-11 22:48:04

已再次“举报”建议老大给裤子

wangjt1988 发表于 2013-1-11 22:57:56

agnd 发表于 2013-1-11 22:48 static/image/common/back.gif
已再次“举报”建议老大给裤子

谢谢支持!!哈哈   这样更有动力了   有进展会更新的

john800422 发表于 2013-1-12 00:08:37

頂一個
考完試來試一下{:smile:}

fighterallen 发表于 2013-1-12 00:21:03

再支持一下。

wangjt1988 发表于 2013-1-12 00:23:47

fighterallen 发表于 2013-1-12 00:21 static/image/common/back.gif
再支持一下。

非常感谢大家的支持!!
刚玩了下C#,可以串口通讯了,还不错

TroyLee 发表于 2013-1-12 00:33:47

http://www.udacity.com/view#Course/cs373/CourseRev/apr2012/Unit/513014/Nugget/513015

Kalman Filter 這 UNIT 看完就懂了...

lovecrystal 发表于 2013-1-12 08:30:39

好东西 得留着

fjourdev 发表于 2013-1-12 09:27:08

这个我喜欢，要是套件价格能承受就搞一件玩下！

wangjt1988 发表于 2013-1-12 10:03:22

不贵，需要的器件也不多

wangjt1988 发表于 2013-1-12 12:35:24

vs的ide做的确实厉害

hj184584882 发表于 2013-1-12 13:50:39

楼主的开源精神，在这再顶一次！

wangjt1988 发表于 2013-1-12 15:34:36

很多人无私的帮我，大灰狼，de-boy等等，在别人帮助下做了点东西，开源必须的，大家一起学习嘛

laojiao 发表于 2013-1-12 18:02:04

好玩，顶一下

小号 发表于 2013-1-12 18:21:24

{:victory:}{:victory:}{:victory:}{:victory:}{:victory:}

wangjt1988 发表于 2013-1-12 19:11:36

电力,我接触的电压都是 22W50W v

hemeizhi 发表于 2013-1-12 20:41:05

电力，高压，有钱人啊

wangjt1988 发表于 2013-1-12 20:54:02

不景气啊,,,,实话,工资低的离谱....后悔当初啊

djmxia 发表于 2013-1-12 21:05:25

寒假回去学原理~

elong2013 发表于 2013-1-12 21:28:35

支持楼主的开源精神{:victory:}

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