DeepBlue PCB 四轴飞行器

这个仓库只当做存档，代码和PCB已经比较老，不再维护

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一些背景：

我叫麻建嘉，于2014年毕业于桂林电子科技大学机电工程学院，这个DeepBlue飞行器是作为我的本科毕设制作的。论文和答辩PPT 可以在这个仓库内找到。这个飞行器获得了优秀毕业设计奖。毕业后我就出国留学了，现在在南安普顿大学做博后。不过依然很喜欢飞控和相关的算法。

当时我本科毕业后，就把源代码上传到了几个航模和电子论坛，不是很方便维护和检索。

现在汇总一下，发在GitHub上，方便感兴趣的小伙伴下载参考。

关于毕设

虽然我的毕设题目是：《四轴飞行器的控制》，但飞行器的算法都是用最基本的算法，更复杂的是如何协调好各个任务。

而让我自己感到更加有价值的部分是如何在 RTT 上运行一个飞控并较好的协调各个模块的工。希望能给学习 STM32 和 RT-Thread 的同学一个参考，也希望 RTT 能越做越好。

四轴断断续续做了5个月，因为这几年都做类似的东西，所以做起来难度不大，我的目标是够用就行。而对于飞控，是我一直从大一到大四的学习研究过程，持续做了四年。

四轴飞行器的主要参数如下：

参数
空机重量	390g
起飞重量（11.1V 2200mAh）	550g
续航时间	20分钟
载重能力	200g
悬停力效率	>10g/w
电机	2206 kv1200
桨	8043
单个电机最大推力	290g

传感器	型号
陀螺仪	MAX21000
加速度计	ADXL362
磁阻	HMC5983
气压计	MS5611

传感器全部使用 SPI 接口，软件利用 RTT 的 SPI 驱动，所以 ODR (Output Data Rate) 非常高。

参数	值
陀螺仪ODR	2kHz
姿态解算更新率	1kHz
控制更新率	1kHz
电调控制更新率	1kHz
CPU 占用率	50~70%*

*：取决于是否需要高速记录 log 到 SD 卡。

全机一共9个微控制器，主控芯片为 1 个 STM32F4，其他的为 STM32F1 （电调，电源管理，传感器终端，接收机 PPM 解码器等等），全部运行RTT，全部使用CAN BUS 通信。

飞控本身集成度较高（集成 10轴传感器，GPS，12路PWM输出，1路 PPM 输入，1路 UART，1路CANbus），在没有其他模块的情况下也可以单独完成飞行任务。拓展模块包括电源板，电调板，各个传感器，PWM解码模块等，因为有了CAN Bus，使用很方便，论文内有详细说明。

电调为自制兼容 ESC32的硬件（感谢开源模型兴趣组的群主提供了 ESC32 的原理图）

软件上在 ESC32 与硬件之间加入 RTT 层，劫持了PWM更新函数，从而实现控制数据流使用双向的 飞控 <-> CANBUS <-> RTT <-> ESC32 代替了传统单向的 飞控 -> PWM -> ESC32 数据沟通速度大幅度提高，信号延迟降低非常多（50Hz 对比 1000Hz），提供了反馈的能力。