四旋翼飞行器的飞控实现
尝试制作这个四旋翼飞控的过程,感触颇多,整理了思绪之后,把重要的点一一记下来;
这个飞控是基于STM32,整合了MPU6050,即陀螺仪和重力加速计,但没有融合电子罗盘;
另外,四旋翼飞行器的运动方式请百度百科,不太复杂,具体不再赘述;
这是飞控程序的控制流程(一个执行周期):
![](../img/eep/emb/emb-74436aae1tbgjo4f.jpg)
比较重要的地方:
1.i2c通信方式;
因为我不是学电类专业,最开始对i2c这些是没有一点概念,最后通过Google了解了一些原理,然后发现STM32的开发库是带有i2c通信的相关函数的,但是我最后还是没有用这些函数。
我通过GPIO模拟i2c,这样也能获得mpu6050的数据,虽然代码多了一些,但是比较好的理解i2c的原理。
STM32库实现的模拟i2c代码(注释好像因为编码问题跪了):
/*******************************************************************************
// file : i2c_conf.h
// MCU : STM32F103VET6
// IDE : Keil uVision4
// date £o2014.2.28
*******************************************************************************/
#include "stm32f10x.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define FALSE 0
#define TRUE 1
void I2C_GPIO_Config(void);
void I2C_delay(void);
void delay5ms(void);
int I2C_Start(void);
void I2C_Stop(void);
void I2C_Ack(void);
void I2C_NoAck(void);
int I2C_WaitAck(void);
void I2C_SendByte(u8 SendByte);
unsigned char I2C_RadeByte(void);
int Single_Write(uchar SlaveAddress,uchar REG_Address,uchar REG_data);
unsigned char Single_Read(unsigned char SlaveAddress,unsigned char REG_Address);
/*******************************************************************************
// file : i2c_conf.c
// MCU : STM32F103VET6
// IDE : Keil uVision4
// date £o2014.2.28
*******************************************************************************/
#include "i2c_conf.h"
#define SCL_H GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_6
#define SCL_L GPIOB->BRR = GPIO_Pin_6
#define SDA_H GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_7
#define SDA_L GPIOB->BRR = GPIO_Pin_7
#define SCL_read GPIOB->IDR & GPIO_Pin_6 //IDR:???úê?è???′??÷?£
#define SDA_read GPIOB->IDR & GPIO_Pin_7
void I2C_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; //?a??ê?3??£ê?
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
void I2C_delay(void)
{
int i=6; //?aà??éò?ó??ˉ?ù?è £??2aê?×?μíμ?5?1?üD′è?
while(i)
{
i--;
}
}
void delay5ms(void)
{
int i=5000;
while(i)
{
i--;
}
}
int I2C_Start(void)
{
SDA_H; //II2Dòé1??¨±?D??úê±?ó???aμíμ???μ??°ìá??£?2??éò?è? êy?Y??D?o???±?
SCL_H;
I2C_delay();
if(!SDA_read)
return FALSE; //SDA???aμíμ????ò×ü???|,í?3?
SDA_L;
I2C_delay();
if(SDA_read)
return FALSE; //SDA???a??μ????ò×ü??3?′í,í?3?
SDA_L;
I2C_delay();
return TRUE;
}
void I2C_Stop(void)
{
SCL_L;
I2C_delay();
SDA_L;
I2C_delay();
SCL_H;
I2C_delay();
SDA_H;
I2C_delay();
}
void I2C_Ack(void)
{
SCL_L;
I2C_delay();
SDA_L;
I2C_delay();
SCL_H;
I2C_delay();
SCL_L;
I2C_delay();
}
void I2C_NoAck(void)
{
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