发表自话题:罗盘的使用方法入门
1、飞控介绍
匿名团队针对TI芯片的强烈学习需求,推出了匿名拓空者PRO飞控的TI版。使用TI公司的 TM4C123G 主控芯片,打造了一款完全开源的飞控产品,提供完全开源的飞控整体工程文件,没有汇编,没有不开源的lib库,玩家拿到源码后直接编译下载即可。飞控预留多个拓展接口(串 口,可以外接多种串口设备,例如GPS、光流、超声波、wifi,甚至是树莓派、X86等等)。使用匿名完善的强大的软硬件平台进行学习和二次开发,可以起到事半功倍的效果。目前匿名独家开源代码已经实现效果良好的姿态自稳效果,并且已经开源气压计定高、光流定点、GPS定点、返航代码,特别是开源了 一键控制飞行 的源码,买家在此基础上只要加入外部控制环,即可扩展定点悬停、航线飞行等等功能。
2、注意事项
安装飞行器时,请确保飞行器重心在机架中心,有负载的在机架中心的垂直方向上。安装主控器时,尽量安装在靠近中心位置,确保主控印有标记的一面朝上,并使其与机身水平面保持平行,否则会导致飞行器水平方向飘移。主控器安装有方向要求,务必使箭头的朝向与飞行器机头方向一致。在固件升级、调试过程中请断开电调与电池的连接或移除所有桨翼!飞行时切记先打开遥控器,然后启动多旋翼飞行器!着陆后先关闭飞行器,再关闭遥控器!切勿将油门的失控保护位置设置在50%满量程以上。在正常飞行过程中应避免摇杆打到“内八”或“外八”的位置,避免触发紧急上锁导致坠机!低压保护的目的不是娱乐!在任何一种保护情况下,您都应该尽快降落飞行器,以避免坠机等严重后果!GPS与指南针模块为磁性敏感设备,应远离所有其他电子设备。GPS模块为选配模块(非标配),请选用此模块的用户关注说明书中涉及GPS的内容,未选用此模块的用户请忽略GPS控制模式下的相关内容。强烈建议将接收机安装到机身板下面,天线朝下且无遮挡,以避免无线信号因遮挡丢失,而造成失控。(若安装有数传模块,建议数传模块天线和接收机天线尽量远离并互相呈90度安装,避免互相干扰)飞行前请检查所有连线正确,并且确保连线接触良好。使用无线视频设备时,安装位置请尽量远离主控系统(>25cm),以避免天线对主控器造成干扰。飞控必须使用多旋翼专用电调(一般不带bec功能),使用旧版固定翼飞机使用的电调(比如天行者/skywalker)会出现偶然无规律的抖动、甚至炸鸡等异常现象。请尽量使用质量较好的电机、电调、螺旋桨,特别是螺旋桨,动平衡相当重要。只有搭配良好的飞行器套件才会取得优秀的飞行效果。飞控更新源码的版本后,一定要清空所有参数,恢复默认PID,恢复默认参数,然后重新校准所有传感器,避免出现参数异常。3、飞控特点
拓空者Pro抛弃了其他开源产品还在使用的mpu6050等iic通信方式的传感器,飞控板上采用全SPI方式的传感器。iic总线速度只有400k的波特率,而我们采用SPI传感器后,数据读取波特率达到了几M每秒,大大提升飞控性能,节省大量时间,使飞控可以增加更复杂的算法,拓展更多的功能。拓空者Pro飞控采用的惯性传感器,使用的是性能比mpu6050更加强大的icm20602,传感器的噪声、零点漂移等性能均有提升。而惯导传感器直接影响飞控的飞行性能,换用更好的传感器可以提升飞控的整体性能,并且拓空者Pro飞控设计有恒温功能,让陀螺仪、加速度计温度漂移进一步减小。飞控板载高性能气压计spl06,相比ms5611,其气压精度和灵敏度更高,提升飞控的气压定高效果。使用亚克力外壳,不仅美观,而且方便拆卸。飞控拓展接口经过重新设计,保留多组串口,可方便的外接GPS、超声波、数传等模块。接口采用sh1.0插接件,防止反插。并且每个接口都有详细的丝印标注,每个IO的功能,都一目了然,方便爱好者针对飞控进行二次开发。开源 飞控所有资料以资料包的形式提供给买家,提供飞控开发环境、各种驱动、TI芯片各种资料、所有传感器资料、飞控相关知识资料等,而且还有匿名飞控全部源码,我们开源的代码都是整套的工程,买家拿到后可直接编译下载。使用我们的资料,可以方便的入门飞控的学习,学习飞控工程的结构和思想,待对我们飞控有一定了解后,买家就可以方便的移植我们的飞控程序到自己的系统中,或者添加自己需要的功能。为了加快飞控源码工程的编译速度和优化工程目录的清爽,TI芯片底层硬件驱动和TI芯片的USB驱动,采用官方建议的lib形式,但是请买家注意,工程中的这两个lib也是开源的,我们提供官方驱动源码,可自行编译出这两个lib文件。故整个飞控源码工程是全开源的。二次开发 因为飞控源码是开源的,大家可以方便的在我们飞控上进行二次开发,我们硬件上也为二次开发做好了准备,预留了多组串口,可以和各种外接模块或者开发板进行通信。匿名拓空者Pro飞控已经具有光流悬停、GPS悬停、激光定高、气压计定高等功能,并且都是提供全部源码,为用户的二次开发提供了极大的帮助。结合各种竞赛经验,飞控可以方便的加装OPENMV等摄像头或者加装用户自己开发的图像识别模块,进行飞行任务的规划。已有多组队伍实现拓空者飞控+匿名光流增稳,然后配合OPENMV模块识别运动小车或者识别黑线,最终实现飞行器航线飞行或者跟踪小车的任务。最新的开源版飞控源码已经开放了一键控制功能,提供全部飞控端实现源码,可以实现发送一条指令,飞机即可执行起飞、特定方向飞行一定距离、转弯等动作,同时提供控制协议各式,方便用户发送自定义指令,大大方便了飞控的二次开发工作。可见匿名拓空者Pro现已成为大家进行二次开发的不二之选,我们也将不断优化,提供更加稳定的底层代码,更加稳定的飞行效果,提供更多新功能,帮助大家更方便、更稳定、更快速的实现二次开发。4、硬件介绍
主控芯片:TM4C123G惯性传感器:icm20602 :3轴陀螺 + 3轴加速度 + 恒温设计磁场传感器:ak8975 :3磁罗盘气压传感器:spl06 :高精度气压计,灵敏度5cm。8 * PWM out:8路硬件PWM输出,用于驱动无刷电机或者舵机等设备5 * 串口:飞控引出5路串口,最多可外接5个串口设备。同时,也可通过修改源码,将串口IO初始化成不同功能,比如gpio、adc、iic等,可以拓展更多设备。1 * SWD:用于下载程序,单步调试1 * USB:提供一个USB接口,方便连接飞控进行调试4 * 扩展IO:留给用户,任意使用,方便二次开发、DIY扩展。注意 串口为4p,如图,丝印为VGTR,从左至右,分别为VCC(5V)、GND、TX、RX,注意,VCC引脚为靠近电调接口一侧。SWD接口,如图,丝印为DGCN,分别为DIO、GND、CLK、无用IO,也就是说,SWD只能下载用,不能为飞控供电哦,所以在下载时飞控需独立供电。SBUS接收机接口:丝印为GVS,分别是GND、VCC、信号。PPM接收机接口:丝印为GVS,分别是GND、VCC、信号。备用IO接口:本接口设计给用户自定义使用,对应关系请看飞控原理图。电调接口:丝印为GND的一排接电调地,中间丝印为NC的一排接接收机的VCC,某些多旋翼专用接收机没有中间这根线,即可不解,即使连接至电调的VCC,飞控也不从电调取电,飞控使用独立电源。电源接口:丝印VG,分别为VCC、GND,本电源接口支持3S到6S航模电池。360版飞控底板定义与兼容版一致,这里不再重复介绍。匿名坐标系 载体:机头为x正,左侧为y正,z方向满足笛卡尔直角坐标。地理:北为x正,西为y正,天为z正。注意:约定地理坐标约等于世界坐标,该坐标系为匿名科创拓空者飞控参考坐标系,程序里所涉及的所有直角坐标系定义均为此坐标系,欧拉角的定义除外。
5、使用入门
本节按照以下顺序介绍匿名拓空者Pro飞控的使用方法,请用户务必按顺序进行,特别是飞控新手,仔细阅读本节可以帮您解决很多使用中可能遇到的问题。
1、 飞控连接电脑地面站
2、 飞控基本传感器测试
3、 飞控安装
4、 飞控参数配置
5、 飞控连接接收机
6、 飞控解锁方法
7、 飞控连接电调方法及电机检查
8、 起飞前重要工作
9、 飞控基本操作方法
10、 飞控源码下载介绍
5.1、连接地面站
飞控可以通过底板上的USB端口连接上位机,使用USB线连接飞控和电脑,飞控买家版程序会将USB端口初始化成虚拟串口设备,只要打开匿名上位机,打开程序设置界面,选择串口通信方式,连接飞控对应的虚拟串口,(虚拟串口需要驱动支持,WIN10系统会自动搜索安装虚拟串口驱动,不排除某些电脑驱动无法自动安装,请使用驱动精灵等驱动安装软件自行安装)然后点击上位机左下角的“未连接”按钮打开连接即可。
成功打开连接后,观察上位机主界面的RX计数器,开始增长表示连接成功。
5.2、基本传感器测试
飞控正确连接上位机并打开连接后,可以进行基本的传感器测试。在打开连接后,RX开始增长,此时打开上位机的“飞控状态”功能。找到“传感器数据”栏目,如下图,如果飞控工作正常,用手移动飞控,此时ACC、GYR、MAG、气压高度均应有数据变化,则表示飞控工作正常。此时不用关注3D姿态、姿态角等数据是否正常,因为还没有做传感器校准。
5.3、飞控安装
将机架组装好,电机安装于机架上,飞控安装于机架重心位置,飞控红黑电源线连接到飞机电池线,注意黑色为负极,红色为正极。匿名飞控电源接口可以承受10到25V的电压,并可实现电压监测、报警功能。(注意,飞控尽量水平安装于机架上,飞行效果最好,避光、密封、安装于减震海绵、减震架均可提升飞行以及定高稳定性)
5.4、飞控参数配置
在飞控已正确连接上位机并打开连接的情况下,打开上位机的“文本信息”和“飞控设置”功能,打开参数设置界面,点击下方的读取飞控按钮,正确读取后,文本信息界面会提示参数读取成功。此时,需要根据您的接收机类型,将接收机模式设置为SBUS或PPM模式。报警电压、返航电压、降落电压根据您使用的电池型号进行更改,默认的电压为3S电池的推荐电压,若您使用4S或者6S等其他型号的电池,请根据实际情况进行相关配置。
推荐报警电压:单节3.7V(对应3S电池11.1V)推荐返航电压:单节3.6V(目前未使用)推荐降落电压:单节3.5V(低于此电压,飞行器自动降落)其他参数不要进行改动,保持默认值。(若您更改其他参数后,发生异常,点击右下角恢复默认参数按钮,然后再点击读取飞控,所有参数会恢复至出厂默认值)
5.5、飞控连接接收机
接收机连接时,请先用USB连接上位机,打开飞控状态界面,方便观察接收机通道值,然后再进行接收机的连接。
使用SBUS、PPM模式,只需要接电源和SBUS、PPM信号线至接收机,当按照SBUS、PPM模式连接好接收机后,对THR\ROL\PIT\YAW通道进行微调,保证遥控摇杆在中间位置时,上位机的接收机数据显示在1500。(THR代表油门,YAW代表航向,ROL代表横滚,PIT代表俯仰)
以下以使用最多的美国手方式介绍下通道方向定义:
5.6、飞控解锁、加锁方法
拓空者Pro飞控的解锁方法
油门摇杆打到右下方(对应通道值THR在1100以下,YAW在1900以上),同时方向摇杆打到左下(对应通道值ROL在1100以下,PIT在1100以下)。(俗称内八字)油门摇杆打到左下方(对应通道值THR在1100以下,YAW在1100以下),同时方向摇杆打到右下(对应通道值ROL在1900以上,PIT在1100以下)。(俗称外八字)拓空者Pro飞控加锁方法:在解锁状态下,进行如上操作(内八或外八),飞控会锁定。
飞控PMU的LED闪烁颜色会指示飞控当前的锁定状态,具体灯光颜色含义请参照本手册的“灯光信息”章节。
5.7、飞控连接电调机电机检查
注意进行如下电机转向确认操作时,为了安全,先不要安装螺旋桨,进行测试,所有电机都确认正确后,再安装螺旋桨。
无刷电机动力很足,电机转动时切记做好保护措施,切记!
5.8、飞控器起飞前重要工作
注意:
数字加速度传感器量程很有限,且内置滤波也都是数字滤波(采样,滤波,输出),所以一旦原始采样超量程溢出,将引起输出加速度数据严重偏移。螺旋桨振动传递到飞控主要为纵向振动,若螺旋桨动平衡差,运转起来产生强烈振动,将很容易引起加速度计原始采样超量程,进而影响飞机定高定点稳定性,严重的甚至直接引起飞机高度失控。因为组装的飞机飞控减震能力很有限,我们建议使用动平衡较好的螺旋桨,具体可群中交流,且螺旋桨安装后一定要同心旋转,电机轴不能有撞弯等情况,否则容易引起不良的飞行现象发生。
第1步:加速度计校准本步骤相当关键,直接影响飞行器的飞行效果。飞机进行加速度校准前,一定要保持机身水平,也就是所有螺旋桨中心(电机轴)位置,和水平地面平行,必须放置于静止地面,严禁放在有抖动的物体上进行校准。(如果有条件,尽量用气泡水平仪来验证飞行器、飞控的水平角度,只有当校准时,飞行器4个螺旋桨的平面与水平面平行,并且飞控安装角度与水平面平行,才有最好的飞行效果)
校准方法1:确认机身水平静止后,连接飞控至电脑上位机,点击上位机飞控设置-功能设置界面的加速度计校准按钮,飞控指示灯白色闪烁,直至校准结束。校准方法2:确认机身水平静止后,在飞控加锁状态下,左右摇杆同时打到右下方(THR1900,ROL>1900,PIT标签组:[传感器] [开放源代码] [上位机] [ti公司] [二次开发] [接收灵敏度]
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