【摘要】四旋翼具有非线性、欠驱动等特性,在飞行时气流对它的干扰较大,且由于传感器存在不可避免的误差,所以四旋翼不能够稳定地悬停在空中,会产生不可避免的移位。
本论文首先介绍了四旋翼的相关知识,接着分析了课题的任务,根据任务需要选择相关的单片机和传感器。查阅传感器的数据手册了解传感器和单片机的通讯方式,最后参照单片机的外设分布画出电路的原理图和PCB图。
【关键词】四旋翼飞行器; 悬停; 硬件设计 -
目录
摘要
Abstract
第1章 绪论-1
1.1 四旋翼的背景及意义-1
1.2 四旋翼的历史-1
1.3 国内外四旋翼的研究成果-2
1.3.1国外的研究成果-2
1.3.2国内的研究成果-3
第2章 四旋翼飞行器的基本知识介绍-4
2.1四旋翼控制飞行姿态的方式-4
2.2 四旋翼飞行状态的描述-5
2.2.1选择和建立坐标系-5
2.2.2 四元数介绍-6
第3章 悬停的设计思想-7
3.1 四旋翼悬停的问题及解决途径-7
3.2 GPS定位原理-7
3.3 机身方向的确定-8
第4章 四旋翼飞行器硬件设计-9
4.1 硬件总体设计-9
4.2 硬件模块-9
4.2.1 主控芯片-9
4.2.2 九轴传感器芯片-10
4.2.3 GPS芯片-11
4.2.4 气压计芯片-13
4.2.5 超声波模块-14
4.2.6 无线模块-15
4.2.6 其他配件:-17
4.3 传感器与MCU的通讯接口-18
4.3.1 I2C接口-18
4.3.2 SPI接口-19
4.3.2 USART接口-21
4.4 电路原理图及PCB图-21
第5章 总结-25
参考文献-26
致 谢-27