物联网式微型四轴无人机.docx

【摘要】随着现代微控制器的发展，近些年无人机技术大为火热，市场庞大。而随着计算机技术的发展，物联网技术作为一种新型的技术，逐渐成为了可能。本文将结合无人机技术和物联网技术，设计一款能够接入物联网的微型四轴无人机。该无人机将使用STM32作为主控制器，用于姿态解算和飞行控制。STM8作为从控制器用于负责接入物联网平台。该设计将板载多种传感器，用于飞行控制和环境监测。设计将分为三大部分，分别为飞控主板、物联网底板以及遥控器。飞控主板主要负责飞行姿态控制，物联网底板主要负责环境监测以及物联网接入，遥控器主要负责远程控制飞行器，以及实时与飞机通信等等。

【关键词】无人机； 物联网； 单片机； 

目录

摘要

Abstract

1绪论-5

2物联网式微型四轴无人机的总体硬件设计-5

3飞控主板的硬件设计方案-5

3.1主控芯片的选择-5

3.1.1主控芯片的几种备选方案与选择-5

3.1.2STM32的选型和Cortex-m3内核介绍-6

3.2电源方案选择-6

3.2.1飞控板供电方案的选择-6

3.2.2电源电路设计-7

3.3飞控传感器的选择-7

3.4无人机电机的选择-8

3.5电机驱动方案的设计-8

3.5.1电机驱动方案选择-8

3.5.2电机驱动电路设计-8

3.6电量检测功能设计-9

3.7通信方案的选择-9

3.8LED指示灯电路设计-10

3.9飞控板PCB设计要点。-10

4无人机遥控器设计方案-11

4.1无人机遥控器方案概述-11

4.2无人机遥控器摇杆电路设计-11

5无人机物联网底板设计方案-11

5.1无人机物联网底板的PCB设计要点-11

5.2物联网外挂底板的主控芯片方案论证-12

5.2.1否定飞控板跑RTOS的原因-12

5.2.2物联网底板主控芯片选择-12

5.2.3STM8芯片选型和简要介绍-12

5.3物联网底板的板载充电功能。-13

5.4板载传感器-13

5.4.1固定板载DS18B20-13

5.4.2拓展传感器接口-13

5.5网络接入方案-14

5.5.1网络接入方案论证-14

5.6 物联网底板的PCB设计-14

6开源飞控软件的移植-14

6.1匿名四轴的飞控源文件概览-14

6.2匿名飞控板级支持包的分析-15

6.2.1MPU6050板级驱动的移植-15

6.2.2电机驱动代码的移植-16

6.2.3无线2.4G收发模块NRF2401驱动移植-17

6.2.4电量检测程序的移植-18

6.2.5 LED驱动的移植-19

6.3移植飞控代码的总结与心得-19

7物联网底板的软件设计-19

7.1 物联网底板的软件设计指标-19

7.2物联网平台的选择-19

7.3板级支持包（BSP）的编写-20

7.3.1ESP8266板级驱动的编写-20

7.3.2指示灯板级驱动的编写-22

7.3.3DS18B20驱动包的编写-22

7.3.4AT24C02驱动包的编写-23

7.4物联网底板使用的通信协议解析。-23

7.4.1HTTP包的生成函数。-23

7.4.1HTTP包的发送-23

7.5物联网底板的总体程序流程-23

8 ONENNET云端平台的搭建。-24

8.1ONENET的介绍-24

8.2制作管理界面-24

致谢

参考文献