Ecosyste.ms: Awesome

An open API service indexing awesome lists of open source software.

Awesome Lists | Featured Topics | Projects

https://github.com/Crabor/Quadcopter

电子科技大学信息与软件工程学院综合课程设计课题：基于STM32F401RE的四轴飞行器
https://github.com/Crabor/Quadcopter

Last synced: about 1 month ago
JSON representation

电子科技大学信息与软件工程学院综合课程设计课题：基于STM32F401RE的四轴飞行器

Host: GitHub
URL: https://github.com/Crabor/Quadcopter
Owner: Crabor
License: mit
Created: 2019-07-20T11:23:25.000Z (over 5 years ago)
Default Branch: master
Last Pushed: 2020-06-13T08:04:16.000Z (over 4 years ago)
Last Synced: 2024-08-02T03:01:44.966Z (4 months ago)
Language: C
Size: 157 MB
Stars: 53
Watchers: 1
Forks: 7
Open Issues: 0
Metadata Files:
- Readme: README.md
- License: LICENSE

Awesome Lists containing this project

awesome-es - Quadcopter

README

# Quadcopter

README [English](README_EN.md) | [中文](README.md)

## 项目介绍

[![MIT](https://img.shields.io/github/license/Crabor/Quadcopter.svg)](LICENSE)
![platform](https://img.shields.io/badge/platform-windows%20%7C%20linux-orange.svg)

本项目是电子科技大学信息与软件工程学院综合课程设计课题：基于STM32F4的四轴飞行器。主要内容包括：

* STM32嵌入式开发平台上扩展姿态传感模块，用于确定四轴飞行器的飞行姿态

* 姿态传感器采集数据后，在STM32上完成姿态解算

* STM32上通过PID控制及PWM电机调速，使四轴飞行器能够通过调节四轴的扇叶转速保持平稳的飞行，并不断调整以达到稳定，如图所示

![ ](https://i.loli.net/2019/07/22/5d359b246f42576211.png)

## 硬件要求

| 部件 | 型号 |
| :----------------: | :----------------------------: |
| 机架 | F450 (螺旋桨螺距为450mm) |
| 无刷电机 | 好盈Skywalker-20A |
| 马达 | A2212/13T（1000KV） |
| 螺旋桨 | 乾丰1045 |
| 电池 | 格氏航模电池（2200mAh 25C） |
| 开发板 | STM32F401RE（最高频84MHz） |
| 加速度计、陀螺仪 | MPU6050（集成在GY-86/MPU-9150） |
| 电子罗盘 | HMC5883L（集成在GY-86）或者 AK8975（集成在MPU-9150） |
| 遥控器 | RadioLink T4EU-6（6通道） |
| 遥控接收器 | RadioLink R7EH-S（6通道） |
| 蓝牙 | HM-10 * 2 |
| 扩展板 | Altium Designer软件设计 |

## 软件要求

操作系统：`Windows`或者`Linux`

IDE：`Keil v5`

编译器：`ARM Compiler`（`Keil uVision`内置）或者 `gcc-arm-none-eabi`（`Linux`）

## 工程结构

```txt
├── docs
│   ├── 电压分配.txt
│   ├── 引脚配置.txt
│   └── 九轴数据变化.txt
├── PCB
│   ├── IntLib
│   └── PCB
│   ├── pcb.PcbDoc //PCB文件
│   ├── PCB_Project.PrjPcb //AD工程文件
│   └── pcb.SchDoc //原理图文件
└── Project
   ├── APP //用户定义
   │   ├── app_cfg.h //选择编译宏开关、APP_FUNC自定义库开关
   │   ├── includes.h //头文件引用包含集合，详情见开发说明
   │   ├── main.c //主程序
   │   ├── os_cfg.h //ucosii模块功能开关
   │   └── RTE_Components.h //ST库函数开关
   ├── APP_FUNC //用户自定义库
   │   ├── delay.c //硬延时，与OSTimeDly()不同
   │   ├── delay.h
   │   ├── gpio.c
   │   ├── gpio.h
   │   ├── iic.c
   │   ├── iic.h
   │   ├── IMU.c //姿态解算
   │   ├── IMU.h
   │   ├── led.c
   │   ├── led.h
   │   ├── MPU9150.c //GY-86、MPU9150
   │   ├── MPU9150.h
   │   ├── nvic.c
   │   ├── nvic.h
   │   ├── pid.c //PID算法
   │   ├── pid.h
   │   ├── pwm.c
   │   ├── pwm.h
   │   ├── pwm_led.c
   │   ├── pwm_led.h
   │   ├── tim_led.c
   │   ├── tim_led.h
   │   ├── usart.c
   │   └── usart.h
   ├── BSP_SELF //硬件相关，需自己改动
   │   ├── BSP.c //外设初始化（包含系统时钟中断）
   │   ├── BSP.h
   │   ├── startup_stm32f401xx.s //启动文件，修改PendSV中断
   │   ├── stm32f4xx_it.c //中断函数
   │   ├── stm32f4xx_it.h
   │   ├── system_stm32f4xx.c //系统时钟配置
   │   └── system_stm32f4xx.h
   ├── BSP_SYS //硬件相关，无需改动
   │   ├── core_cm4.h
   │   ├── core_cm4_simd.h
   │   ├── core_cmFunc.h
   │   ├── core_cmInstr.h
   │   ├── stm32f4xx_conf.h
   │   ├── stm32f4xx.h
   │   ├── system_stm32f4xx.c
   │   └── system_stm32f4xx.h
   ├── CLIB //C语言库
   ├── STLIB //ST标准库
   ├── UCOS_PORT //ucosii硬件相关
   │   ├── os_cpu_a.s
   │   ├── os_cpu_c.c
   │   ├── os_cpu.h
   │   └── os_dbg.c
   └── UCOS_SOURCE //ucosii模块
   ├── os_core.c
   ├── os_core.h
   ├── os_flag.c
   ├── os_mbox.c
   ├── os_mem.c
   ├── os_mutex.c
   ├── os_q.c
   ├── os_sem.c
   ├── os_task.c
   ├── os_time.c
   ├── os_tmr.c
   ├── ucos_ii.c
   └── ucos_ii.h
```

## 开发说明

头文件包含关系：

```txt
includes.h
├── BSP.h
├── core_cm4.h
├── stm32f4xx.h
│   └── stm32f4xx_conf.h
│   └── RTE_Components.h //标准库文件开关
│   ├── stm32f4xx_gpio.h
│   ├── ......
│   └── stm32f4xx_rcc.h
└── ucosii.h
├── app_cfg.h //用户自定义库文件开关
│   ├── gpio.h
│   ├── ......
│   └── pid.h
└── os_cfg.h
```

需要注意的是，stm32f4xx.h文件中有这样一段代码：

```c
#ifdef USE_STDPERIPH_DRIVER
#includes "stm32f4xx_conf.h"
#endif
```

也就是说必须要定义**USE_STDPERIPH_DRIVER**这个宏才会包含**stm32f4xx_conf.h**文件。

用户如果需要向**APP_FUNC**文件夹中添加自己写的文件，那么头文件和C文件统一格式如下并在**app_cfg.h**中打开相应开关：

```c
//xx.h
#ifndef XX_H
#define XX_H
#includes "includes.h"
//#includes "math.h"
//C语言库函数需要单独包含，如果需要用到的话

......

#endif
```

```c
//xx.c
#includes "xx.h"

......
```

## 快速开始

* `Windows`（已安装`Keil uVision`）

1. 打开`Project/exp4.uvprojx`

1. 点击`Build`按钮

1. 点击`Download`按钮烧录

* `Linux`（已安装`gcc-arm-none-eabi`、`st-flash`）（**暂未实现**）

1. 输入命令`make`生成`hex`文件

1. 输入命令`make burn`进行烧录

## 鸣谢

廖勇老师、[施荣圳师兄](https://github.com/AlronSze)

## 联系

[![jianshu](https://img.shields.io/badge/-Black__Mirror-white.svg?style=social&logo=data:image/png;base64,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)](https://www.jianshu.com/u/68e65b750b62)
![QQ](https://img.shields.io/badge/-564102478-white.svg?style=social&logo=data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAA4AAAAOCAYAAAAfSC3RAAABF0lEQVQ4T42SQU7CQBSG/99CMl3JDWwj7OEE1hu4dVGDJzCcgHoDbkBsQ1zqDRhPoPs2KUdgZ40ZnpnGYikCneWb+f7/vX8e0TjdRT7sbMwUggBETwQrALowzgT3/rp6zjpXQsYsLdAUhGAtXWdU3PpWCDugSrIVgYs96LcgwFMR9sc7oErSgODyEFTVP8N+abZ1VEkaEZyeAgVyXYQD/QfGqSZ51QJ8LMJBVIJHQ2koVXMS87znOib/N8kD9tJxfLpJNgPwcKrF+r11pYpTDXJI4LwtLCJvpaMBtAO8tAE3wskZxaulmo1JzI/BewugnnOP3+a9TUDW8evucrZ1dOPsVYigmtWqQ2A/+gYUT0APIh8gIrsAP1/XbEGbe63NAAAAAElFTkSuQmCC)
![wechat](https://img.shields.io/badge/-troy15270658794-white.svg?style=social&logo=data:image/png;base64,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)
[![twitter](https://img.shields.io/twitter/follow/Arya_PPGYR.svg?label=Follow&style=social)](https://twitter.com/Arya_PPGYR)

## 关于

我学习四轴的一些重要知识、疑难解答等记录过程都放在了[Wiki](https://github.com/Crabor/Quadcopter/wiki)上！欢迎查看！

## 实验总结报告

链接：[https://pan.baidu.com/s/1mlYsZHq7C65B-kLWfse6bw](https://pan.baidu.com/s/1mlYsZHq7C65B-kLWfse6bw) 提取码：45un