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制作基于51單片機(jī)的4軸飛行器的過程經(jīng)驗(yàn)分享

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樓主
ID:59980 發(fā)表于 2020-3-31 10:11 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
制作4軸飛行器的過程1、
  需要買的東西的數(shù)量看你的DIY有多純,如果你想連電路板都自己做,那需要買的東西就太多了,單片機(jī)或微處理器(51單片機(jī)或ARM等)、各種元器件、馬達(dá),做電路板用的各種工具。而且你需要比較精通電子設(shè)計(jì)和數(shù)字電路、單片機(jī)。做電路板的設(shè)備價(jià)格不匪,我這邊實(shí)驗(yàn)室里有一套,大概是花了2-3千塊錢搞的(敷銅板、紫外燈、感光膜、過塑機(jī)、各種化學(xué)藥品、臺(tái)鉆、過孔釘?shù)龋越ㄗh電路板還是自己設(shè)計(jì),花上100塊錢找工廠做吧。另外就是外框架如果你需要自己做,這個(gè)也很麻煩…
制作4軸飛行器的過程2、
  控制設(shè)備可以用現(xiàn)成的遙控器,也可以自己DIY。用現(xiàn)成的遙控器你需要知道遙控器是用什么協(xié)議用什么硬件和飛行器通訊的,這涉及到你飛行器上電路的設(shè)計(jì),這個(gè)不多說
制作4軸飛行器的過程3、
  用什么原理,這個(gè),制作的話需要用到電子電路、數(shù)電、單片機(jī)原理,控制飛行的話要用到空氣動(dòng)力學(xué)。
制作4軸飛行器的過程4、
  4軸飛行器的前進(jìn)后退以及旋轉(zhuǎn),簡單來講就是靠調(diào)節(jié)4個(gè)螺旋槳的旋轉(zhuǎn)速度和方向來控制的,當(dāng)4個(gè)螺旋槳的轉(zhuǎn)速比在某個(gè)值的時(shí)候,飛行器的機(jī)身會(huì)向前進(jìn)的方向微微傾斜,再靠螺旋槳的推力使其前進(jìn),當(dāng)螺旋槳轉(zhuǎn)速較快,速度相同時(shí)(方向不同哦),飛行器就會(huì)上升,反之下降,當(dāng)對(duì)角的螺旋槳速度相同,但相鄰的螺旋槳轉(zhuǎn)速不同的時(shí)候,因轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的關(guān)系,飛行器就會(huì)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然,為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的導(dǎo)航,飛行器必須有傳感器來反饋?zhàn)陨淼淖藨B(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。比如在飛行器底部安裝超聲波測距來獲取距離地面高度,從而得知自己是否在上升或在下降,或者穩(wěn)定;在內(nèi)部安裝重力感應(yīng)模塊來獲取當(dāng)前的姿態(tài),從而控制個(gè)各個(gè)螺旋槳來調(diào)整自己的狀態(tài)……建議您看一下AR.Drone飛行器的英文資料,上面有一些說明。
制作4軸飛行器的過程5、
  機(jī)體的支撐部分用工程塑料吧,外殼可以用泡沫
制作4軸飛行器的過程6、
  這個(gè)東西可以用電腦控制的,看你如何設(shè)計(jì),比如你設(shè)計(jì)了一個(gè)WIFI模塊在里面,就可以用電腦的無線局域網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)控制。
制作4軸飛行器的過程7、
  用GPS導(dǎo)航是可以實(shí)現(xiàn)的,但是帶來的問題就是功耗較大,電池壽命縮短,原理比較簡單,你得在你的電路里設(shè)計(jì)一個(gè)GPS模塊的位置,用微處理器或單片機(jī)來解碼,從而獲取自身的位置信息,其實(shí)就相當(dāng)于問題4里所說的傳感器。當(dāng)然,至于如何導(dǎo)航,這需要看你為處理器寫的程序的算法了。
  總而言之,DIY一個(gè)飛行器,是綜合了好多科目才能做好的,非一日之功,如果是三分鐘熱血,建議還是放棄。如果樓主有恒心有毅力,相信你一定可DIY出屬于自已基于51單片機(jī)的4軸飛行器來玩!

51單片機(jī)也可以制作四軸了,太牛了......初學(xué)者必備的四軸!
四軸器件
1、主控芯片:IAP15W4K60S4_LQFP64S (STC公司51內(nèi)核芯片)
2、6軸陀螺儀:MPU6050-QFN24
3、2.4G通訊模塊:NRF24L01
4、電機(jī)驅(qū)動(dòng):MOS管SI2302
5、電機(jī):720電機(jī)
6、開關(guān):板子內(nèi)置個(gè)小開關(guān)
7、電機(jī)保護(hù)支架
8、3.7V 600MA 電池
9、1個(gè)保護(hù)套
10、4個(gè)螺旋槳

遙控器器件
1、主控芯片:STC15L2K08S2_LQFP32
2、2.4G通訊模塊:NRF24L01

4、2校準(zhǔn)按鍵、4個(gè)微調(diào)按鍵
5、1個(gè)油門搖桿,1個(gè)方向搖桿
6、開關(guān):板子內(nèi)置個(gè)小開關(guān)
7、蜂鳴器
8、3.7V 380MA 電池
單片機(jī):IAP15W4K58S4
傳感器:MPU6050
姿態(tài)算法:卡爾曼濾波+互補(bǔ)濾波
控制算法:串級(jí)PID
單片機(jī)工作頻率:12MHz
姿態(tài)解算頻率:100Hz
姿態(tài)角度精度:0.1°
微調(diào):0.1°
能否自穩(wěn):能

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沙發(fā)
ID:8195 發(fā)表于 2020-4-1 16:30 | 只看該作者
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