今天收到知乎的通知,得知我的答案被放在了知乎的发现里,我只想说:现在网上资源很丰富,开源资料也很多,对于四轴飞行器,很多大神早就做出来了,我只是千千万万个自制小四轴中的小小一员,如果你也想自己做一个,希望我的回答能够给你提供一丢丢的帮助~~

///////////下面是原回答内容//////////

让我来答!!!

为什么我要来答,因为我的毕设做的就是微型四轴飞行器!!希望我的回答能够给你提供一点点思路~~

为什么要选这个题目泥~~因为我经常在电子论坛上看到一些人在做四轴飞行器,各种飞行视频,各种厉害,自己很羡慕。快毕业了,导师让我们报题目,我就想做点什么好呢,一般的什么测距测温什么的太简单,智能家居不想做,就做个微型四轴飞行器吧~

题目报上去之后,就开始着手~~~

第一步:原理图+PCB
首先我发现在网上有很多四轴飞行器的的开源资料,比如匿名四轴飞行器、圆点博士四轴飞行器等等(自己可以搜一下)他们的原理图和程序都是开源的,而且还提供一些上位机软件,方便自己开发。我把这些资料搜集在一起,分析了一下,画了自己的原理图和PCB板。

如何学习自制四轴飞行器?插图

如何学习自制四轴飞行器?插图1

原理图和PCB完成之后,把PCB发给专门做板子的公司,现在制作PCB板子的价格也非常低了,几天就能做好,效率还是不错的~~无图无真相,上图:

如何学习自制四轴飞行器?插图2

如何学习自制四轴飞行器?插图3

如何学习自制四轴飞行器?插图4

PCB板做的很小,只有我的校园卡这么大

如何学习自制四轴飞行器?插图5

如何学习自制四轴飞行器?插图6

第二部:焊接
在网上买好元件,开始焊接。这里必须说说我的血泪史~~啊!!!
由于设计的时候采用的芯片封装都比较小,比如电阻电容采用0603封装,微控制器采用STM32F103C8T6 LQFP48,真的不好焊啊!因为我手上就一把尖头的烙铁,连恒温刀头烙铁都木有,更别说回流焊接和热风枪了~~什么?学校实验室?呵呵呵~~我们还有实验室?我怎么没听说过~

勉强上阵,由于没有什么经验,一上来就焊坏了一个

如何学习自制四轴飞行器?插图7

心痛啊!!这都是钱啊!!又不给我报销~~~~~~~(>_以前在公司实习都是用的热风枪和回流焊接,这个直接手工焊真是难煞我也,痛定思痛,慢慢来~
第二块直接把铜箔烫掉了~~~~~~(>_

如何学习自制四轴飞行器?插图8

这里,我得感谢我的网友。他们看到我在做飞行器,给我很多帮助,他们给我讲了很多的的焊接技巧很方法,有一个网友直接让我把板子寄到他们公司,他那边有设备,可以帮我。感谢感谢!!

吸取失败经验,小心翼翼的焊了第三块,这次没有焊错,每个引脚我都很小心,焊好之后上电,烧录程序,点亮了上面的LED指示灯,OK !!!!

如何学习自制四轴飞行器?插图9

最后装上六轴传感器、2.4G无线模块和电机~~~完成!真心不容易!!

如何学习自制四轴飞行器?插图10

第三部:编程调试
微型四轴飞行器,其实就是让你的PCB飞起来。我们只需要画PCB,通过程序控制让四个电机带动板子飞起来。嵌入式系统是一个整体,在编程之前,一定要确认硬件部分有没有问题,必须保证硬件无误之后在进行编程操作,要不然,出了问题,你都不知道问题出在哪里~~

软件部分其实分为好几个步骤:
1.初始化
微控制器能正常工作、传感器正常工作、电机正常工作

2.姿态结算
通过MPU6050传感器得到姿态角,即俯仰角、横滚角。偏航角
MPU6050通过IIC总线与微控制器进行通信,STM32自带IIC,但是很多人都说不好用,我是用的模拟IIC方式,先要读出原始数据,即三轴加速度计与三轴陀螺仪的原始数据。然后进行姿态结算, 得到俯仰角、横滚角。偏航角

3.PID控制算法
通过PID算法,最后得到四个电机的PWM,控制电机转速,使电机能够悬停、垂直升降、向左飞行、向右飞行、向前飞、向后飞等等。

我只想说,调试很痛苦,尤其是PID参数,在调试的时候可以使用匿名四轴上位机,实时查看数据,很方便~~

如何学习自制四轴飞行器?插图11

看似很简单的几个步骤,一路走过来每一步都不容易!!

我身边连个技术交流的人都没有,做过四轴飞行器的我还没遇到过,遇到问题了就自己上网扒拉资料,然后再验证方案,或者找网友问问。一次又一次的尝试,一次又一次的失败,无数个难熬的夜晚,在我遇到问题最迷茫最无助的时候,我找过指导老师,希望能够得到一点帮助。我把四轴飞行器拿到他的办公室,给他讲了我的设计原理和控制方法,以及遇到的问题,然后~然后!!从他那迷茫的眼神中我意识到,他根本就没听懂!!没听懂~~~

不多说了,做PPT,准备答辩~~~

~~~~~~~~完~~~~~~~~~~

PS:
不要给我发私信了,答辩在即,没时间一一回复,感兴趣的话可以加我QQ:448738516,大家可以在一起交流, 讨论技术方案,但是千万不要找我要电路图源码什么的,因为我马上还得升级我的四轴飞行器,所以先不提供电路图和PCB!不提供源码!
非要源码和电路图的话,可以百度搜一下【匿名四轴飞行器】或者【圆点博士四轴飞行器】,他们都是开源的,提供原理图和源代码,电子论坛也有很多开源的四轴飞行器方案

答辩在即,拜托各位~

2015/6/2更新
答辩结束,等着拿毕业证走人,奉献一下四轴飞行器的相关资料链接
1.匿名四轴飞行器的网站匿名科创 ANO TC
上面有开源的原理图、飞控代码以及上位机软件

2.2015最新整理匿名四轴上位机和飞控经典代码分享!!

3.【教程】如何在STM32上实现增量式PID转

4.很全的四轴飞行器资料,一次下载就够了

5.【分享】大神教你在STM32上实现MPU6050的DMP

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:孟祥飞

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延伸阅读:
什么时候能背着飞行器出门?
自己设计制作小型飞行器(像四旋翼飞行器、直升机),比较重要的是哪一块?

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