无人机飞行控制器 STM32飞控

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@小白创作中心

无人机飞行控制器 STM32飞控

引用

来源

https://x.jlc.com/platform/detail/b2057c3c66934fc09c90398735df09ef

基于STM32F407单片机的无人机飞行控制器。可编程二次开发

一、产品简介

本产品是基于STM32单片机制作的无人机飞行控制器。

二、应用场景

可应用于无人机、小车、船模、水下机器人等需要运动控制和IMU检测的装置中。

三、产品概述

本产品采用意法半导体的STM32F407VGT6微处理器作为主控芯片，通过PWM输出以控制无刷电机旋转，最多可同时支持8路电机。支持外接PPM、SBUS协议的接收机以接收遥控器的信号。惯性传感单元采用ICM20602为陀螺仪芯片，AK8975为磁力计芯片+SPL06-001 为气压计芯片，并在陀螺仪传感器附近设计了PCB减震槽，以减少无人机飞行时的电机振动对传感器数据的干扰。在惯性传感元件附近安装了加热电阻以及亚克力恒温罩，以减少温度变化对惯性传感器带来的数据漂移干扰。本控制器最多支持外接5路串口通信设备，可实现如图像识别、GPS定位等各种外接拓展功能模块的安装。同时也支持外接通过SPI、IIC总线通信的外部设备。本产品提供一份功能完整的源代码，开发者可在本产品硬件基础上实现二次开发。

四、产品参数

处理器：STM32F407VGT6
六轴陀螺仪：ICM20602
三轴磁力计：AK8975
气压传感器：SPL06-001
外部接口：
8路PWM输入（上图PWMIN接口处丝印P1-P8依次为PWMIN1-PWMIN8）
8路PWM输出（上图PWMOUT接口处丝印P1-P8依次为PWMOUT1-PWMOUT8,三排排针左侧一排为信号口，中间一排为空脚，右侧一排为GND）
PWM输出口与航模电调标准接口一致
5路串口
SWD调试接口
USB2.0接口
4路拓展IO口
PPM接口
SBUS接口
5V、3.3V输出
输入电压：8.4V~25.2V，推荐使用12V。
PCB尺寸：8.23cm*5.8cm，双层板，单面贴装。

五、使用说明

按此方法将飞控安装于四旋翼无人机架上，四旋翼无人机架没有适配要求，F330、Q380、F450都用过，换成对应轴距的碳纤维机架也是可以的。飞控板上有四个孔，可安装减震球。本飞控设计与匿名拓空者PRO 的程序互相兼容，使用者可直接烧录匿名拓空者代码进行使用，也可以根据原理图自行编写飞控程序。本飞控提供一份程序，该程序开发环境为STM32CubeMX+CLion，是为了便于开发不同平台飞控而设计的基于HAL库的无人机飞控程序，该程序兼容匿名上位机，部分代码是从匿名科创的匿名拓空者PRO项目中移植过来的，在此感谢匿名科创团队对无人机开发的贡献。该程序可直接烧录使用，默认程序配置为四旋翼遥控飞行，遥控器建议使用富斯i6双归中遥控器。飞控串口2可通过USB转TTL或蓝牙串口模块连接电脑与匿名上位机通信，也可直接插飞控USB接口连接电脑与匿名上位机通信，其余串口可连接GPS、光流、OPENMV等设备。

六、备注

附件说明

软件程序：STM32飞控源代码+上位机+固件.zip
其中：受硬创社上传项目要求，必须使用中文对源代码、固件等文件夹进行命名，但STM32CubeMX+CLion不允许中文路径！否则无法编译源代码！请自行将“STM32飞控源代码+上位机+固件\STM32飞控源代码\ANO_Port”路径下的“ANO_Port”文件夹拷贝至纯英文路径后进行二次开发。
其他：
恒温罩+垫圈.dxf.zip
其中：恒温罩使用3mm厚亚克力激光切割制作，也可使用3D打印制作，压缩包中提供了dxf文件。
部分丝印示意图.zip
其中标示了PCB板上未标注的元件丝印位号
减震球+遥控器购买参考.zip
其中提供了遥控器和减震球的外形图片与购买参考
源BOM单+部分购买链接(仅供参考).zip
其中提供了除贴片电阻电容外的其他电子元器件淘宝购买链接（供参考）

代码下载方式

使用STLink连接飞控，使用CLion软件打开源代码下载。或者使用STM32CubeProgrammer软件直接烧录.bin格式的固件

模块成本

单片机：Stm32F407VGT6淘宝价格约58元，可使用更便宜的VET6替代（38元）
传感器：ICM20602(7.6元) AK8975(1.4元) SPL06-001(3.7元)
电源芯片：TPS5430(3.5元) SPX5205（0.8元）
Flash:W25Q128JVSQ(1.42元)
以上主要元器件合计约56.42元
XH2.54、排针、电阻电容等价格较低，不进行计算（撑死二十块钱肯定搞定了）

除BOM单电子元器件外的器件(淘宝自行购买，与图片相符即可)

除电子元器件外的其他所需零件见文档：恒温罩+其他文件/配件购买参考.docx

其他注意事项

板上未标丝印可见图片：恒温罩+其他文件/丝印示意图.doc中的标示进行焊接。

其他注意事项

遥控器默认为美国手时，先内八后外八可解锁飞控，此时四个电机会按上图所示进行怠速旋转，拉高油门后飞机起飞，默认飞行模式为气压计定高IMU稳定姿态（飞机朝某一方向匀速偏移是正常现象，需要外加光流模块实现定点，推荐使用匿名光流模块）
校准传感器可通过匿名上位机完成
飞控使用航模电池供电，供电电压不可超过电源处电容的耐压，可以改用更大耐压电容。（3S、4S航模电池试过没问题）
IMU恒温功能需要在上位机内开启。
其余不明事项可在评论区先评论区提问，若遇到一两句没办法说清楚的可以通过硬创社客服联系作者。