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四軸飛行器DIY:基于STM32微控制器

四軸飛行器DIY:基于STM32微控制器

定 價:¥39.00

作 者: 吳勇
出版社: 北京航空航天大學出版社
叢編項:
標 簽: 計算機/網絡 軟件工程/開發(fā)項目管理

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ISBN: 9787512419834 出版時間: 2016-01-01 包裝: 平裝
開本: 16開 頁數: 字數:  

內容簡介

  本書主要講述如何自己動手制作(DIY)一個微型多旋翼飛行器。書中內容主要分四篇:第一篇主要介紹飛行器的相關基礎知識,讓讀者對多旋翼飛行器有個感性的認知;第二篇重點介紹飛行器的硬件平臺,包括模塊詳細解說、實物組裝、固件下載方法和飛行器的操作說明等;第三篇重點介紹飛行器的軟件開發(fā)環(huán)境、軟件各個功能部分的講解和各個模塊部分的連接、飛控系統(tǒng)的核心算法等;第四篇介紹多旋翼飛行器的拓展,控制操作入門和技巧,以及其在不同行業(yè)的應用。本書配套資料里面包含了微型多旋翼飛行器的代碼,同時也包含遙控器代碼。這些代碼均有詳細的注釋,讀者可參考它設計自己的固件,亦可通過書中介紹的方法,將編譯后的代碼下載到飛行器和遙控器中來體驗飛行。本書主要針對未入門而有強烈意愿DIY的飛行器愛好者和即將參加賽事的大學生朋友,引導他們著手進行設計;也可供初中生和高中生課外閱讀,以培養(yǎng)興趣和提高動手能力。

作者簡介

  吳勇,羅國富,劉旭輝 等 著

圖書目錄

第一篇基礎篇 第1章多旋翼飛行器的起源與發(fā)展2 第2章多旋翼飛行器的工作原理和組成8 2.1多旋翼飛行器的工作原理8 2.2多旋翼飛行器的基本組成10 2.2.1電機10 2.2.2電調11 2.2.3正反槳12 2.2.4電池13 2.2.5機架14 2.2.6遙控器15 2.2.7飛控16 第3章烈火微型四旋翼飛行器介紹18 3.1初識四軸飛行器18 3.2折騰的開始24 3.3順利起飛25 3.4進階27 3.5微型飛行器40 第二篇硬件篇 第4章烈火飛行器硬件平臺44 4.1烈火飛行器硬件資源介紹44 4.2烈火飛行器原理圖解讀49 第5章DIY遙控器硬件平臺55 5.1DIY遙控器硬件資源介紹55 5.2DIY遙控器原理圖解讀56 第6章烈火飛行器的硬件實物與組裝59 6.1飛行器的組裝60 6.2遙控器的組裝67 第7章烈火飛行器固件下載和使用說明71 7.1SWD模式71 7.2串口ISP模式74 7.3烈火飛行器操作說明77 7.3.1搖桿對中及傳感器校正78 7.3.2開機順序78 7.3.3微調旋鈕79 7.3.4關機順序79 7.3.5鎖尾模式79 7.3.6LED開關79 7.3.7電池電量檢測79 7.3.8電池充電79 第三篇軟件篇 第8章開發(fā)環(huán)境之RVMDK82 8.1新建工程指導82 8.2開發(fā)環(huán)境介紹91 8.2.1開發(fā)周期93 8.2.2μVision5集成開發(fā)環(huán)境94 8.3下載與調試94 第9章STM32交叉編譯環(huán)境Eclipse98 9.1ARM嵌入式交叉編譯工具鏈98 9.2Cygwin工具安裝99 9.3JRE + Eclipse安裝107 第10章軟件設計之各功能模塊實驗112 10.1STM32時鐘112 10.2LED指示燈實驗120 10.3STM32的USART實驗125 10.3.1相關介紹125 10.3.2程序講解126 10.4STM32的ADC與DMA實驗131 10.4.1相關介紹131 10.4.2用到的GPIO131 10.4.3代碼講解132 10.5STM32的 PWM驅動電機實驗136 10.5.1相關介紹136 10.5.2用到的GPIO136 10.5.3代碼講解137 10.6STM32與MPU6050 I2C通信實驗140 10.6.1MPU6050介紹140 10.6.2I2C總線介紹148 10.6.3模擬I2C驅動詳解149 10.7STM32與 NRF24L01 SPI通信實驗158 10.7.1SPI總線相關介紹158 10.7.2NRF24L01介紹158 10.7.3用到的GPIO165 10.7.4程序詳解166 第11章飛行器的姿態(tài)解算174 11.1姿態(tài)解算的意義174 11.2飛行器姿態(tài)表示方法174 11.2.1旋轉矩陣和歐拉角、轉軸轉角表示法174 11.2.2四元數表示法176 11.2.3四元數運動學方程178 11.3互補濾波算法180 11.4基于四元數的姿態(tài)解算互補濾波算法182 第12章PID算法在多旋翼飛行器上的應用186 12.1PID算法介紹186 12.1.1反饋的基本概念187 12.1.2歷史及應用187 12.1.3公式定義188 12.2飛行器PID參數調試191 12.2.1各方法的簡介192 12.2.2PID調試軟件193 12.2.3PID控制的限制194 12.2.4PID算法的修改194 12.2.5串級PID控制器196 12.2.6其他PID的形式及其表示法196 12.2.7飛行器PID參數調試199 第13章上位機功能介紹201 13.1上位機環(huán)境201 13.2上位機與飛行板的通信202 13.3加速度計和陀螺儀的校準204 13.4PID參數的調試204 13.5遙控器的數據監(jiān)視204 第14章飛行器的軟件實現206 14.1主函數206 14.2主循環(huán)中運行頻率為1 000 Hz的任務209 14.3主循環(huán)中運行頻率為500 Hz的任務217 14.4主循環(huán)中運行頻率為250 Hz的任務219 第15章遙控器的軟件實現222 15.1遙控器的作用222 15.2遙控器的初始化223 15.3主循環(huán)中運行頻率為500 Hz的任務225 15.4主循環(huán)中運行頻率為100 Hz的任務228 15.5主循環(huán)中運行頻率為25 Hz的任務229 15.6主循環(huán)中運行頻率為4 Hz的任務231 15.7串口數據的處理233 第四篇拓展篇 第16章飛行器控制操作入門242 16.1練習“對尾飛行”242 16.2練習“對頭飛行”245 16.3練習飛航線245 第17章微型四旋翼的航拍和FPV246 17.1微型四旋翼的航拍246 17.2微型四旋翼的FPV249 第18章深入算法研究251 18.1四軸飛行器動力學251 18.2四軸飛行器的線性化控制方法 253 18.3卡爾曼濾波器介紹254 18.3.1系統(tǒng)模型254 18.3.2卡爾曼濾波方程255 18.3.3卡爾曼濾波器在四軸飛行器上的應用255 第19章多旋翼飛行器的應用258 19.1在影視行業(yè)的應用258 19.2在消防行業(yè)的應用259 19.3在電力行業(yè)的應用260 19.4在農業(yè)行業(yè)的應用261 19.5在快遞行業(yè)的應用261 19.6在載人多旋翼飛行器262 參考文獻265

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