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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 5 k2 Z. n2 \) P7 z* M7 `" ~
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一、代码架构
' M, C* _, L; M" k; q 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。& x6 @" k! y- h, y* j, b/ N
+ N: T3 b) j" c2 x
2 R- }# [( z/ O/ A5 p图28 ~. @" [$ v' O, @, ?. r+ x
各个组的具体的代码功能如下表所示。3 q+ S2 q: a) n! X5 J
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表10 [' G8 b) A0 l* z+ X
* X; |# D! \" R) z
二、代码走读
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7 W F9 t5 h; }9 F- M# b 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。" `- [5 J' |- _$ D, |3 l% [
9 G' _2 w; O0 f' B; G! ~
' s8 @$ N6 [5 K$ d$ l4 t2 m
图3
, ?* x. \6 f5 M* s) U6 W# A 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。
u$ p$ }2 i0 G( F( G6 {/ b* [6 N$ g4 Q7 E. B
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图4( x: H7 q/ }9 e2 n" \
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。: I7 D0 H3 m9 U0 ^. b w) H
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。 V6 i( J9 r* S+ s* M9 l [) v
5 ^. P2 \/ H) T; N$ W+ R6 N
: F `6 _& c+ e+ g6 f
图5
; t8 T( R* j( H; x( a+ K5 \7 E 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。; ]( r' ?+ Z1 y {7 g% N
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5 @' D+ L+ D4 S0 g, {6 H; P图6( s; |. ~5 v$ U. D6 r
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图7
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图88 J7 H. n; L" g) p, u$ x
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图10 ]$ ]6 d4 |" l6 h8 t4 \
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图11
: C% o+ u! `1 X0 `5 n: p/ U, s
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图127 G1 L" N' x! _4 K
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图13 Z* D3 D' {& n: R. d2 x
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6 t; _4 `6 W1 w; Z2 P图14/ ]- |+ J4 h ~, k* g7 M
三轴数据的获取处理在 mpu_perpare.c 内，如下图所示。
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图15# R# Q9 z/ U! P* i0 L. }8 K" E
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。
3 A* X! M5 }- b) O# j 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。
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9 N3 Q4 U0 t! x% x. D, |) v
5 x6 o) T) W& Q P2 D3 n; d }# w 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。
* {5 e) s! P+ j3 W8 v 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。
/ t6 a1 _7 q8 | S. o2 P3 p# x 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。2 P# r* ~- |. b, n) P$ k3 ?6 W
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& K; a2 V1 j3 r# n3 i/ N* e图16$ F- ~. E. C3 Q) [2 o
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【1】飞控整机代码走读、编译与烧写.pdf
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发表于 2022-7-21 11:50
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