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STM32F103C8T6开发板+GY521加速度计模块制作有刷四轴飞控,改造空心杯小四轴
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STM32F103C8T6开发板+GY521加速度计模块制作有刷四轴飞控,改造空心杯小四轴
STM32F
四轴飞控
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发布时间: 2020-09-11
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前几天制作了无刷四轴飞控板(STM32F103C8T6开发板+GY521制作NAZE32飞控板详细图文教程),效果还不错,在此基础上加了MOS驱动电路,把这个飞控装在了空心杯小四轴上,成功把它救活。现把制作过程记录如下。 #### 1.材料清单 CH340串口下载模块1个(2.5元) STM32F103C8T6黑色开发板1个(11.5元,也可以使用蓝色板) GY-521加速度计模块1个(3.8元) IRLML2502TRPBF N沟道MOSFET贴片4个 肖特基二极管2个 ss8050三极管2个 470Ω电阻4个,1k电阻1个,10k电阻5个 还有线材、插针若干,以上这些材料大部分可以一站式购齐的,其中一些耗材简直电子爱好者必备,可以适当多买点。 #### 2.焊接飞控板 飞控板原理图如下,要焊接的引脚不多,只是注意一下走线,按照自己的意愿来就可以了。 有三种接收机模式可以选择:SBUS(三根线)、PPM(三根线)、PWM(每个通道都要接线-8根线)。 4个空心杯电机的正负极有讲究,对角线上的接法相同(转向相同)。不装桨的情况下轻触转轴判断转向,如果和软件中转向不同,则需要对调电机的正负接线。 MOS管建议用大电流的,笔者一开始用的AO3400最大电流只有2.8A,带不动电机很容易烧,后来换了IRLML2502TRPBF最大电流4.2A很给力! ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/64c3d0df75b93ac1888c12a01a73d8b3.png) 飞控板接线 ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/2330d137e4a26c260804ce2e602f15e0.png) 四个空心杯的MOS驱动板正面(只有一个按键大小) ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/204526c2a2267850f10484ad64870ff7.png) 背面(元件较密集,焊接好后先量一下是否有短路,10k电阻用了贴片的) ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/38ef3a4f4744a23af0c700f98f7fbee3.png) 装到飞机里面的效果 ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/6b9c537a8fa4995f5e33cb59b311fd2c.png) #### 3.烧写Betaflight固件 将STM32F103C8T6开发板上的两个boot引脚如下设置为Bootloader模式: b0-->b+ b1-->b- 蓝色板的短接帽接法如下图: ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/b7d0dba12b3ccdceb1448ec4b45e91af.png) 将飞控板与CH340串口下载器连接,接线关系如下: GND-GND; V3--3V3; A9(RX)--RXD; A10(TX)--TXD 如果连接不上电脑,可以尝试把RX/TX对调一下,也可以另接一个5V电源到飞控板上(防止串口下载器供电不足)。 下载Betaflight_NAZE固件:https://github.com/betaflight/betaflight/releases/tag/v3.2.5 笔者也将文件上传到百度网盘了 链接:https://pan.baidu.com/s/1tEI8hrCcxtwFa4gWNcR5PQ 提取码:71cn ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/17c0943ee7c5f8513fafca4cbfbfc2ab.png) 打开Betaflight Configurator调参软件(可移步百度网盘下载); 链接:https://pan.baidu.com/s/1tEI8hrCcxtwFa4gWNcR5PQ 提取码:71cn 选择串口下载器对应的COM口,点击更新固件; 如果你的电脑无法识别串口,需要安装CH340驱动,商家会赠资料,或者找网上教程。 ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/8659fabaf381a92e83665bf533bc5a18.png) 打开无重启序列选项 (因为我们已经设置为Bootloader模式了),点击从本地电脑加载固件,选择刚才下载的hex文件; ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/225d690840517e922824c6e317666339.png) 点击烧写固件; ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/c8c28cf4f9936ce5ba6d08e60e99871b.png) 开始烧写; ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/837b6bd977305c93e89a3d6ce77cf4bb.png) 烧写成功!再点一次更新固件退出这个页面。 ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/724e104dba545fbd49cc51ceb3741e5e.png) 这个时候要把boot0引脚帽更换一下了,接法如下: b0-->b- b1-->b- 蓝色板接线如下图: ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/621c8843e725eceec87c533e4b6f8f5f.png) 进入下一步设置betaflight参数。 #### 4.软件调试 打开Betaflight Configurator调参软件,选择串口下载器对应的COM口,点击连接; ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/42d2970f06baa724c01d6cf36a660cb1.png) 将四轴水平放置,在设置界面里点击 校准加速度计,这时可以上下左右翻转四轴,康康加速度计和图中显示是否一样; ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/7965370bae05902a9146c78023f8bca5.png) 端口界面,打开UART2串行数字接收机,因为我们要用其作为SBUS接收机输入(若用PPM接收机也要打开,但PWM接收机就不用打开了); ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/fcfca9b3faa4074815d08c79fc924e5f.png) 配置界面里,混控模型选择默认即可,也可根据自己的电机布置选择其他类型,只要符合自己四轴的转向; 电调协议为BRUSHED,用来驱动空心杯; 打开MOTOR_STOP,防止启动时发生意外; ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/51a692ec82f0a6463a110af45d09d8ce.png) 陀螺仪更新频率不能超过2kHz; ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/47d39bffffc12ddc2fc7f765ea16f082.png) 接收机选择串行数字接收机,协议选择SBUS; ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/8cb2316bff2dbe4742440d475b147d1c.png) 动力&电池界面,我们没有在飞控板上焊接测电压电路,选择无电压计; ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/aae6d02042ad962c1cb6caa99a5db2b0.png) 默认的PID参数不稳定,笔者经过试飞,调试好的PID参数如下: ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/234621169fe6825f666d74f124a43aa2.png) Rate参数可以根据自己的情况调节,deg/s越大,摇杆的角度反馈越大(飞行时摇杆拨动一点,飞机就会倾转很大角度); ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/1d94aab22a5425d21ea3d5922055485d.png) 用杜邦线连接SBUS接收机,打开遥控器拨动摇杆,可以看到软件中对应通道变化,大小变化不一致时需要调节遥控器的通道正反。摇杆低位阈值要设置的比油门最小值大一些,否则无法解锁; ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/a69abb670dabed8ede0eb8e0b2a44f11.png) 设置解锁通道和自稳开关,对于新手来说一定要打开自稳开关,否则飞机很难控制; 点击 添加范围,拨动遥控器上的任何一个扭子开关,可以看到软件中的标志位变化,拖动滑块至对应的开关区域即可; ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/0b932aa48b1f9b0dd379f3d0ddcaa733.png) 不装螺旋桨的情况下,打开我已了解风险,上电拖动滑块,对应通道的电机即可旋转。用手轻触电机侧面,判断电机转向是否与软件中相同; ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/d6cb4198212bebb303aa5d49f4c3cd62.png) CLI命令行里面,可以设置命令设置、查看飞控参数 ,比如输入resource回车会显示所有引脚使用情况;输入set回车会显示参数设置;get beeper回车会显示所有与beeper相关的命令,更多可以参考https://github.com/betaflight/betaflight; 这里我们把led 1引脚改一下,因为STM32F103C8T6黑色开发板上已经提供了一个led位于PB12,蓝色板改为PC13; resource LED 1 B12 输入以上命令,回车,再输入save回车保存设置; ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202009/53dd76bf59b65d06b93af22140f7073d.png) 所有设置已经完成了,现在可以装桨试飞啦~~~ 原文来自:蔡子CaiZi(b站专栏)
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