MSP430G2553飞控测试版~带图~带视频

yaolu0724

本人新手，望大神勿怪！
自动2011年全国电赛来，四轴才进入了我的知识中。当时虽说也拿了市一等奖，可是还是有很多不完美的地方！今年TI电赛，去帮助学弟学妹们，又见四轴，想着花些时间搞搞~感觉四轴非常值得研究，其中包括的知识也很丰富，希望和大家交流~

采用主控芯片：MSP450G2553
传感器：MPU6050
使用四元微分、欧拉角、滤波
可直接使用串口调试数据和赋值PWM
调试PID参数（目前还没有调试成功......）
复位加速度和陀螺仪自动校正

起初用的STC12C5A60S2来做MPU6050，后来用了G2553才发现，stc51浮点真的不行...

若视频卡，请缓冲会，本站服务器有限！
视频我上传的是自己的服务器，不能分享哈~~~移步：WWW:ECSCH:COM

pid有两种，一种增量，一种微分，可以选择使用：

1. #include <string.h>             //C语言中memset函数头文件
   
2. #include <math.h>
   
3. 
   
4. #define unsigned int uint
   
5. //#define WZSPID
   
6. #define ZLSPID
   
7. int PID_MAX;
   
8. int PID_MIN;
   
9. double P_term,I_term,D_term;
   
10. 
    
11. /*====================================================================================================
    
12. PID 结构  
    
13. =====================================================================================================*/
    
14. typedef struct PID {
    
15.         double SetPoint;    // 设定目标
    
16.         double KP;                   // 比例常数
    
17.         double KI;                     // 积分常数
    
18.         double KD;                   // 微分常数
    
19.         double LastError;   // Error[-1]最近误差        
    
20.         double PrevError;   // Error[-2]前一个误差
    
21.         double SumError;    // 误差和
    
22. } PID;
    
23. /*====================================================================================================
    
24. PID计算部分,教训，一定要注意输入的值！！！
    
25. =====================================================================================================*/
    
26. double PIDCalc( PID *pp, double NextPoint )
    
27. {
    
28.         double dError, Error,iIncpid,iError;
    
29.         
    
30.         #ifdef WZSPID
    
31.         
    
32.         //***********位置式PID算法************************
    
33.         Error = pp->SetPoint - NextPoint;           // 偏差
    
34.         pp->SumError += Error;                      // 积分
    
35.         dError = Error - pp->LastError;             // 当前微分
    
36.                                                                                                
    
37.         P_term = pp->KP * Error;                // 比例项
    
38.         I_term = pp->KI * pp->SumError;                // 积分项
    
39.         D_term = pp->KD * dError;                 // 微分项
    
40.         
    
41.         pp->PrevError = pp->LastError;                 //缓存前一个误差量
    
42.         pp->LastError = Error;                        //缓存当前误差量
    
43. 
    
44.         if(I_term>PID_MAX) I_term = PID_MAX;        //限定积分量上限
    
45.         else if(I_term<0) I_term = 0;                //限定积分量下限
    
46. 
    
47.         if(P_term>PID_MAX) P_term=PID_MAX;        //控制量上限=PID_MAX
    
48.         else if(P_term<PID_MIN) P_term=PID_MIN;        //控制量下限=PID_MIN
    
49.          
    
50.         return (P_term + I_term + D_term);
    
51.         
    
52.         #endif
    
53.         
    
54.         
    
55.         #ifdef ZLSPID
    
56.         //***********增量式PID算法************************
    
57.         iError = pp->SetPoint - NextPoint;      //增量
    
58.         
    
59.         iIncpid = pp->KP * iError       //k项
    
60.           -pp->KI * pp->LastError       //k-1项        
    
61.             +pp->KD * pp->PrevError;    //k-2项
    
62.         
    
63.         pp->PrevError = pp->LastError;                 //缓存前一个误差量
    
64.         pp->LastError = iError;                        //缓存当前误差量
    
65.         
    
66.         return iIncpid;
    
67. 
    
68.         #endif
    
69. 
    
70. }

复制代码

这是PID设置：

1. PID YawPID;                         //PID控制结构
   
2.   PID PitchPID;                 //PID控制结构
   
3.   PID RollPID;                         //PID控制结构
   
4.   
   
5.   double YawOut;                 //PID的响应（输出）
   
6.   double YawIn;                 //PID反馈（输入）
   
7.   double PitchOut;                 //PID的响应（输出）
   
8.   double PitchIn;                 //PID反馈（输入）
   
9.   double RollOut;                 //PID的响应（输出）
   
10.   double RollIn;                 //PID反馈（输入）
    
11.   
    
12.   PIDInit ( &YawPID );                 //初始化结构
    
13.   PIDInit ( &PitchPID );        //初始化结构
    
14.   PIDInit ( &RollPID );         //初始化结构
    
15.   
    
16.   YawPID.SetPoint = 0.0f;         //设定PID设定值
    
17.   PitchPID.SetPoint = 0.0f;         //设定PID设定值
    
18.   RollPID.SetPoint = 0.0f;         //设定PID设定值
    
19.   
    
20.   YawPID.KP = 0.0f;         //设定PID设定值
    
21.   YawPID.KI = 0.0f;         //设定PID设定值
    
22.   YawPID.KD = 0.0f;         //设定PID设定值
    
23.   
    
24.   PitchPID.KP = 0.0f;         //设定PID设定值
    
25.   PitchPID.KI = 0.0f;         //设定PID设定值
    
26.   PitchPID.KD = 0.0f;         //设定PID设定值
    
27.   
    
28.   RollPID.KP = 0.0f;         //设定PID设定值
    
29.   RollPID.KI = 0.0f;         //设定PID设定值
    
30.   RollPID.KD = 0.0f;         //设定PID设定值

复制代码

来几幅实际测量图片看看！

下图是程序构架：



这是整理的资料：



下图是传感器输出曲线！



下图是文本输出数据：



下图是空间三维姿态图片！



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感觉51在浮点方面不行，换了MSP430G2553后，明显感觉到姿态结算快多了，不卡了...

视频我上传的是自己的服务器，不能分享哈~~~移步：WWW:ECSCH:COM

下图是G2553



一下是测试数据值！

从左往右依次是：YAW PITCH ROLL



这是4路PWM输出



这个是IIC的时序，按照逻辑分析仪严格测试！稳定！

番茄酱

Mark，，，，，

Jason_zhang

G2553也不能浮点吧，而且RAM很小，感觉能用来做这个确实不容易。换个M4吧。

yaolu0724

hpy168888 发表于 2014-8-27 17:12
视频呢

视频移步：WWW:ECSCH:COM~~

yaolu0724

Jason_zhang 发表于 2014-8-27 18:10
G2553也不能浮点吧，而且RAM很小，感觉能用来做这个确实不容易。换个M4吧。

现在用MSP430F5438A，这个没问题。

motodefy

2553能做四轴？厉害啊···当时根本没敢想

yaolu0724

motodefy 发表于 2014-8-28 13:50
2553能做四轴？厉害啊···当时根本没敢想

当时我也没接触过MSP430，组委会发了，就用了。。。

御风

撸主 你是通过什么方式给g2553烧写程序的 我自己做的一直都不能脱机运行 在线仿真到时可以运行我用的是SBW 模式 编程器买利尔达的LSD-FET430UIF

tanto

九轴和角速度传感器有硬件，需要购买定制姿态结果的软件，只需要结果，不需要源码，请问哪位高手有的，有的请联系我
主板上焊接了两组传感器， 每组分别为：
LIS35DE（三轴加速度传感器）
MPU9255（九轴传感器）
分别布局在板子的两端，见图（选用两组传感器的目的是为了计算角度更精确）；

所有传感器和一个STM32 CPU（STM32F030F4，ST的，16K的Flash空间），以及系统主CPU（ARM8127）一起，挂在同一条I2C总线上，I2C总线已经拉出板外来，要求最后的姿态信息必须由这个STM32 CPU来计算得出后，实时地送给系统主CPU（ARM8127）；

要求：
手持设备，慢速移动（类似手持粗笔写字的速度），通过STM32的姿态算法，得出本设备的实时姿态信息；

1.        实时的角度和角速度信息（必须）
2.        实时的位移方向信息（必须）
3.        实时的位移值信息（最好要求实现）

提供环境： 一套可以正常上电和供电的办卡， 开发者不需要任何的其他硬件

qucool

MSP430G2553做飞控不太行吧，浮点运算速度太慢，定时器太少，加上看门狗定时器也才三个定时器，PWM输出貌似也不够的把

知识阅览者

这个小板做飞控，估计够呛，如果是STC15W4K系类的单片机还行，PWM输出不够（除非你外加或者是你的高度电机少），还有就是功能相对少一些！我用8位单片机仿制一个四轴效果也就那样，不完善。MSP430F的其它系类的单片机还行，这个G系类的资源太少了（或者你是高手，资源利用率相当的高），这是在下的一点儿小看法，不对之处还请指正！！