【飞控开发高级教程1】疯壳·开源编队无人机-飞控整机代码

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COCOFLY教程

——疯壳·无人机系列

飞控整机代码走读、编译与烧写

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4 E6 N/ u4 p% w  {
图1
/ D! M' D3 ?& u. y3 |

$ y6 E6 C4 i/ V' m% ^一、代码架构
9 d% P. j  i/ X, N) l7 ^  飞控的整体代码工程由 8 个工作组组成，分别是 Ctrl、Driver、VL53L1X、STM32_LIB、USB、USB/Lib、StartUP 以及 Drv_Point，如下图所示。
/ X: C1 G9 u0 n/ B1 m1 t8 S
" [& i! y9 g+ o0 [$ I
( E0 P5 w) J* D6 [, K# [3 b$ `图2
  各个组的具体的代码功能如下表所示。


! Q& P# m& L8 w! {$ \表1

9 N* T7 Y+ `: j, {  }二、代码走读
$ @4 M. v4 x; p8 y" _( X' [+ J
  h7 D8 p' w2 d  系统的主函数部分是整个代码的起始运行位置，在主函数内主要做两个事情：1、初始化外设及参数，2、轮询线程。


+ ?/ i, |* }  n) V6 [& s! }图3
, s* K! v* d! `/ W4 o) n7 X  系统的每一个线程都已经分配好了运行周期，在不同的线程里执行不同的事情，线程的切换通过函数指针的形式切换，而系统的运行时间由 sysTick 提供即系统的“滴答”时钟。各个线程的入口如下。
. N5 s8 t& B% i' o" H5 D: s" }3 Z

图4
  分别有 1000ms 周期的任务、50ms 周期的任务、20ms 周期的任务、10ms 周期的任务、6ms 周期的任务、4ms 周期的任务、3ms 周期的任务以及 2ms 周期的任务。
  整个飞控可以平稳飞行，重点在于控制部分，即工作组“Ctrl”里面的代码。如下图所示为“Ctrl”组的代码框架。

6 d, H# Q! s$ e$ C- C
图5
& |# }8 Y9 @& [) x  C  其中与遥控器、上位机的数据通信处理包含在 Data_Transfers.c 内。里面无非就是对数据包进行拆解包、封装包等。如下图所示为对接收到的遥控器数据进行解包分析的代码。
! H: t1 W2 Y3 x) f# h, o) A

图6

; \# U9 H' c- Z8 Z' A# v' M
$ s% F2 O, P4 a) k+ b图7
' ~0 `+ ~) N3 Q0 e1 O' R

图8
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7 J' r) ~. Y, S% h
图9


0 q( Q! J$ H4 V/ {图10


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7 Z, ~: t3 c$ ?$ J# a& Z图12
1 M- E: t" i9 n5 o

" \7 D- \( p1 O9 g( A图13
9 O- a( x% R" B: r" K) e+ b


7 m0 }, v- X1 T$ C7 Z6 P  }  C图14
  三轴数据的获取处理在 mpu_perpare.c 内，如下图所示。




图15
  PID 控制相关代码集中在 Ctrl.c 及 Alt_Ctrl.c 内，其中 Ctrl.c 负责角度环、角速度环 PID 控制，而 Alt_Ctrl.c 则负责高度环、高度速度环的 PID 控制。
  IMU.c 和 MotionCal.c 是保证整个飞控平稳飞行的重要一环，这两个 c 文件主要负责飞控的姿态解算、数据融合处理等。
( C, K' v4 ^  T) |+ y

  工作组“USB”以及“USB/Lib”，负责通过 STM32 自带的 USB，虚拟出串口，方便与上位机进行通信。
  此外为了保护开发者的劳动成果，Player_Flight.lib 还封装了秘钥验证激活算法、多机编队控制、水平方向的速度和位置环的 PID 控制以及 3D 翻滚控制代码。
) R; q$ W+ x, G; f  保存、编译最后把代码烧写的飞控主板中，配合遥控器就可以正常使用了。如下图所示 1 为保存、2 为编译、3 为下载烧写。
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  p/ x7 M  v1 ]3 c2 d图16




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2022-7-21 11:49 上传

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