【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 O$ [2 }0 U5 |( X4 P图1
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8 ^, w4 B- }. }" d$ C) o; K/ n一、代码架构
  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。

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  W6 J3 o6 I' Q4 n" w' j) j" _图2
  各个组的具体的代码功能如下表所示。


表1

二、代码走读

  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。


( M! q& P  s$ j" K" Q图3
  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。


4 M  m2 n& C# Z) H/ w8 q图4
0 a: V& ?9 G9 ?2 }& `2 ^) m  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。
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+ f/ ?" G% y) A2 }图5
  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。

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图6
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图9
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图13


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图14
$ o4 u/ w/ c" ~4 P) ~  三轴数据的获取处理在 mpu_perpare.c 内，如下图所示。
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' {& K7 l1 v+ g) S图15
9 W/ u9 q/ @5 S  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。


; n( e2 }$ N9 E! }  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。
% C/ I* {- f" A# X' S  |# e# K3 |, G  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。
$ _: ]+ c- `% L7 K" u- T$ e  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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" F' ~  f2 F0 M* X图16
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