學(xué)習(xí)單片機(jī)飛行器項(xiàng)目開(kāi)發(fā)日志

學(xué)對(duì)stm32進(jìn)行了簡(jiǎn)單的了解，發(fā)現(xiàn)stm32用起來(lái)比51都方便，原來(lái)一直被“arm難這是一段MPU6050陀螺儀x軸數(shù)據(jù)的程序，先通過(guò)I2C函數(shù)把陀螺儀X軸數(shù)據(jù)的低8G_X變量，G_Xshortimu_measure.gxdouble型變量，編譯器BUF16.4imu_measure.gx，結(jié)果通過(guò)串口傳回來(lái)的在MPU6050FullScaleRange2000°s，所以靈敏度為16.4LSB/°/s，所以在讀出寄存器值的基礎(chǔ)上除以16.4就是角速度。（m/s^2要設(shè)置為+-4g extern變量的使用。正確的用法是在初始化的地方定義（函數(shù)外定義，如然后需要用到全局變量的文件開(kāi)頭進(jìn)行#Include“External_Variable.h”，就可以了。 MPU6050MPU6050的I2C70x6（0x68，0xD0（）7為固定位加一位硬件設(shè)置的地址在MPU6050初始化后就可以不停的傳感器值進(jìn)行姿態(tài)解算了。在姿態(tài)解算前，我先式計(jì)算（quat_init()）。其實(shí)感覺(jué)這里不初始化也可以，因?yàn)樽藨B(tài)解算速度很快，第隨后就開(kāi)始真正的姿態(tài)解算了，首先要對(duì)的傳感器值進(jìn)行移動(dòng)均值濾波。定義了Filter_ACC結(jié)構(gòu)體，先把值加到這個(gè)結(jié)構(gòu)體變量里，每加一次，積分標(biāo)記位加1。當(dāng)定if(IMUupdate_flag==TRUE){}里面求平均值并對(duì) IMUupdata()函數(shù)前如果角速度不除以一個(gè)比例系數(shù)，解算出比如陀螺X軸時(shí)始終有個(gè)-32°/s的誤差存在，在姿態(tài)解算后，滾轉(zhuǎn)角始終不是平HMC5883對(duì)偏航角進(jìn)行修正，由于加速度計(jì)不能讀出偏航角的數(shù)0x1E，結(jié)果一點(diǎn)反應(yīng)都木有啊~MPU6050I2CI2C寫入函數(shù)，果然地址進(jìn)去以后先要左移一位，頓時(shí)淚奔，0x1E0x3C，按但是在磁阻儀數(shù)據(jù)讀出后，立馬又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題。飛控板轉(zhuǎn)動(dòng)90°，上位機(jī)顯示實(shí)際X,Y軸為例，如果以想兩軸的數(shù)據(jù)確定一個(gè)點(diǎn)（X,Y），那么如果把飛控板轉(zhuǎn)一圈得到的數(shù)藍(lán)色點(diǎn)是飛控板在XY平面旋轉(zhuǎn)一圈到的數(shù)據(jù)，紅色圓圈是用 通過(guò)擬合，我們得到了下圖數(shù)據(jù)：YXXX軸數(shù)據(jù)，這樣X(jué)Y軸數(shù)據(jù)就變成一個(gè)沒(méi)有偏移的圓，通過(guò)atan2函數(shù)就可以求方向角了。全姿態(tài)羅盤的，參考上面的把磁阻儀三軸數(shù)據(jù)變化到平面的編入程序中發(fā)現(xiàn)，根本沒(méi)有什么變化。可能是這個(gè)飛控板的傳感器安裝和里所用的安裝方位不一樣的緣故吧。heading=_atan2f(EstG.V.X*EstM.V.Z-EstG.V.Z*EstM.V.X,EstG.V.Z*EstM.V.Y-EstG.V.Y*個(gè)坐標(biāo)變換并用atan2函數(shù)就可算出偏航角。好的緣故。Z軸的校正沒(méi)有用擬合，只是簡(jiǎn)單的找了最大值和最小值算偏移量（由Y軸數(shù)據(jù)的量程做比較得出比例系數(shù)。其實(shí)如果把三軸數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)會(huì)得到一個(gè)橢球體，然后用擬合得到橢球體的原點(diǎn)偏移和各軸的長(zhǎng)度，相信可以得到更準(zhǔn)確的磁阻儀校正。至于如何用擬合，是從上找到的現(xiàn)成的程序，改天把它改成橢球體的擬合。數(shù)據(jù)處理是通過(guò)串口助手?jǐn)?shù)據(jù)存到word里，然后將文本準(zhǔn)換成表格，以空格分列，然后把各列數(shù)據(jù)存到Excel里，最后用數(shù)據(jù)。由于我的貌似存在問(wèn)題，得用主程序圖標(biāo)以管理員方式運(yùn)行，進(jìn)入后把設(shè)置成擬合程序的，然后用積分了一次，也就是說(shuō)就是當(dāng)前傳感器的值，所以干脆去掉了。而且傳感器最快的1KHz500Hz，沒(méi)有必要濾波了。如果以后裝到飛機(jī)上發(fā)現(xiàn)噪把角速度計(jì)和磁力計(jì)數(shù)據(jù)融合，gz為角速度數(shù)據(jù)，乘以負(fù)數(shù)是和定義的轉(zhuǎn)動(dòng)方向有關(guān)，0360gz數(shù)據(jù)正好相反，所以要乘負(fù)數(shù)。由于每2msIMUupdata()gz*0.0022ms轉(zhuǎn)過(guò)的角度，對(duì)此積分就是實(shí)時(shí)的角度把磁力計(jì)解算角度和上次解算的偏航角做差得到偏航角的誤差，乘以一個(gè)系數(shù)0.002（經(jīng)驗(yàn)16.4*35=57416.4是陀螺儀靈敏度，35是系數(shù)（57.3，即角度值轉(zhuǎn)化為弧度制，但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)用35效果較好）。BMP085BMP085一開(kāi)始并不需要對(duì)其寄存器寫一些值進(jìn)行初始化，而是一開(kāi)始從BMP085的EEPROM中一些值用來(lái)以后的數(shù)據(jù)校正。在使用BMP085時(shí)直接向寄存器寫值即可。但是BMP085有個(gè)比較麻煩的地方就是，當(dāng)你給寄存器寫入就隔了6ms，而手冊(cè)上寫的時(shí)間是4.5ms，所以可以。變到350°多，偏航角不會(huì)再繞一個(gè)大圈去校正了，效果如下：后參考MWC的還用外部中斷判斷是否轉(zhuǎn)換完畢，各種調(diào)不通啊。。。還讀出過(guò)5000多Pa的氣壓，海拔-2000米什么的。略也沒(méi)出什么問(wèn)題，于是我把這些強(qiáng)制轉(zhuǎn)換都加上，uint_32unsignedlong。發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)就對(duì)了，看來(lái)調(diào)bug還是得靠憋靈感。。。20m，無(wú)語(yǔ)，看來(lái)以后當(dāng)普通的海拔高度計(jì)用吧。定高用更精確的氣壓計(jì)或者超聲波什今天最大的加入就是把輸出模塊加進(jìn)去了，雖然是直接拷貝別人的，不過(guò)大概看了TIM4定時(shí)器先預(yù)分頻，72M24M，然后設(shè)置一個(gè)1000，即24M/1000=24kHzTIM44個(gè)通道，每個(gè)通道有寄存器，用通道寄存器和總寄存器比對(duì)輸出8051FPCA高速輸出模式。1，例程里1000上限裝填的是999，但是的例程是不減1的，以后有示波器專門實(shí)驗(yàn)一下?；旧巷w控已經(jīng)初具雛形，現(xiàn)在輸出和輸入都加上了，現(xiàn)在輸入調(diào)通了，接下來(lái)再調(diào)輸出。 好的。參見(jiàn)手冊(cè)（《STM32中文參考手冊(cè)》）81頁(yè)。其中，我用TIM2輸入 應(yīng)PA0~3，用TIM4輸出 ，對(duì)應(yīng)PB6~9。TIM3TIM2給輸入，其實(shí)用基本可以把TIM3通用定時(shí)器留給其他功能。畢竟簡(jiǎn)單任務(wù)就應(yīng)該配置簡(jiǎn)單定時(shí)器接下來(lái)是頭疼了好久的MWC飛控。MWC飛控接收遙PPM8個(gè)端口依次掃描每個(gè)端口的脈寬。這里我采用了后一種，這樣可以直接使用的信號(hào)，否MWC的流程是先初始化TIM2，用TIM2的四個(gè)通道進(jìn)行。當(dāng)時(shí)犯了一個(gè)錯(cuò)誤就是MWCTIM2GPIOAAPB總線時(shí)鐘在程序其他地方已經(jīng)打開(kāi)了，所以程序這NVIC，TIM2的初始化代碼補(bǔ)全，然后就正常了。四次（因?yàn)橛兴穆份斎耄?，看是哪個(gè)通道產(chǎn)生的中斷，判斷出以后用一個(gè)switch語(yǔ)句把捕state->risestate->fallrise一CPU時(shí)間，以至于輸入功能一打開(kāi)，CPU只執(zhí)GPIOTIM2，都沒(méi)用。沒(méi)辦法，從初始化函數(shù)開(kāi)始一部分加一部分的關(guān)閉嘗試，當(dāng)關(guān)閉TIM2時(shí)鐘是發(fā)現(xiàn)中斷關(guān)閉了。這就好說(shuō)了，我用任務(wù)時(shí)鐘基的標(biāo)記位Control_counter1TIM2TIM216次（每個(gè)高電平至少需要實(shí)現(xiàn)了每2ms一次 上圖是程序運(yùn)行后通道1輸入 個(gè)stm32產(chǎn)生了50Hz（舵機(jī)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)）的 ，脈寬從0%變到90%（飛控 輸入起作用了。由于在0%和100%附近 達(dá)到0也是可以理解的，當(dāng)然也有可能是沒(méi)有顯示出來(lái)的緣故，向上位機(jī)輸出的頻率是 120020000，可以看到輸入stm32的輸出（0變到再?gòu)淖兊剑桥紶柺侵迪蛏掀?000，去學(xué)校用示波器試試，現(xiàn)在不知道是產(chǎn)生的stm32緣故還 原來(lái)一直困擾的紊亂問(wèn)題是由于TIM2中斷造30000stm32四個(gè)中斷和計(jì)數(shù)器關(guān)系了，這四CCRx寄存器是不管用的，必須置位計(jì)數(shù)器TIMx->CNT！ 三角形是輸入跟隨，可以看到飛控程序很好的完成了測(cè)量和計(jì)算工作。并且整個(gè)過(guò)程是加上PID控制的。今天主要完善了輸出功能，原來(lái)輸出之所以調(diào)不通是由于通道中斷沒(méi)有初始通過(guò)對(duì)這幾個(gè)通道的設(shè)置波就生成了，本來(lái)想用之前測(cè)占空比的程序測(cè)一下生成的占空比，但是由于生成的波頻率是/2+1/1000=24kHz，頻率太高，單片變化，說(shuō)明生成程序起效了。TIM_OCMode_1、TIM_OCMode_2其實(shí)只是極性不同，就是輸出的高低電平會(huì)相反。很奇怪的是，手冊(cè)上說(shuō)STM32的定時(shí)器有TIM_ICMode_1模式用來(lái)測(cè)在設(shè)置輸出引腳時(shí)有一個(gè)問(wèn)題就是如果設(shè)置成B端口所有引腳打開(kāi)，程序就出問(wèn)題PIDchar型，但是參數(shù)傳遞過(guò)8200左右，也就是說(shuō)不存在數(shù)據(jù)組成atan直接計(jì)算就可以得到角度。通過(guò)校準(zhǔn)以后，俯仰角數(shù)據(jù)就比以前準(zhǔn)確了。原來(lái)水平放置俯仰角是1.8°左右，現(xiàn)在已經(jīng)變成0.6°了。NRF24L01模塊沒(méi)加上了，這個(gè)去學(xué)校加吧，因?yàn)榧依餂](méi)有插針，飛控板上的SPI模塊無(wú)法使用。而且用串口也可以。201321420132202013226201332可能是HUB在數(shù)據(jù)集合和分配的時(shí)候出問(wèn)題了吧。記著用UART2時(shí)關(guān)閉 油門 俯仰：1100~2062（俯->仰）【1】】限定在0~360°之間。把延時(shí)取消MPU6050會(huì)不出數(shù)據(jù)。使用電調(diào)時(shí)，不要超過(guò)1KHz，否則不轉(zhuǎn)。 20028%到1000100%也不轉(zhuǎn) 組1:766877177582 PIDP13D