简介

四轴和遥控的主控芯片均为STM32F103C8T6。

此开源项目为“从硬件设计到飞控的代码的编写，最终设计完整四轴”提供整体思路，只用作学习探讨。

九月又名青女月，故以“青女”作为项目名称。

说明

做四轴最基本的目的其实是用来检验学习成果，那么如何学习STM32和各种模块的使用便不在我们的讨论范围内，通过对GPIO、OLED、定时器、PWM、ADC、PMU6050、NRF24L01等模块的整合，就可以让四轴起飞。

明确难点

首先明确四轴的难点，四轴是由四个螺旋桨带动的飞行器，由图中可以看出各种器件的摆放并不是对称的，所以四轴要平稳起飞各电机提供的升力肯定也要不同，且若有风干扰，各个电机的升力还需要动态调节，如何动态调节每个电机的升力便是四轴最大的难点。

如何解决动态调节每个电机的升力？

PID算法便是解决这一难点的关键，或许绝大部分人都是卡在PID这一步，那么我就针对这一关键点着重进行分析：
PID中的P指的是比例，这是四轴的动力来源，最为重点，而I和D两项是作辅助用的，既然说PID是难点，那我们先抛开I和D，只讲P的情况，P可以看成是一个弹簧，假设现在拉力和重力一样，那么这个位置就是弹簧的平衡点，我们把这个平衡点记为目标位置a

拉动弹簧到b点(我们把b点记为实际位置b)后松开，可以预见弹簧会向上到达a点，由于存在惯性再向上，做往复运动。

用一个例子说明P在四轴上的情况是怎样的：
看下图

四个黑人抬棺材，为了表现得更专业，他们起码得抬得稳吧。假设每个黑人都将棺材抬到了离地150cm的位置，这时棺材是水平的，在抛开了I和D只有P的情况下，我们可以将每个黑人都理解为一个弹簧，而离地150cm的距离就是我们前面讲的目标位置a ，意外发生了，一个黑人被石头拌了下，他抬的距离变成了离地140cm，反应过来的他立马抬高，相当于是一个弹簧的他将会做往复运动。
四轴的原理正是如此，只不过将黑人换成了电机，离地的距离换成了MPU6050检测的角度。
而我们遥控四轴就是改变它的目标角度而已。

偷懒且AD技术很菜，硬件设计使用的是嘉立创的EDA。

硬件原理图如下:

青女四轴：

遥控：

PCB布局：

3D模型：

程序设计步骤建议

程序设计建议设计好步骤，一步一步来实现；
我的设计步骤是这样的：
1.最小系统灯(PC13)及全局数据变量定义-- （LED函数）
2.显示单片机基本数据-- （LED函数）+（OLED函数）
3.基本的功能调度-- （LED函数）+（OLED函数）+（定时函数）
4.获取姿态角数据-- （LED函数）+（OLED函数）+（定时函数）+（MPU6050 DMP处理函数）
5.nrf24l01将姿态角数据发送给遥控器-- （LED函数）+（OLED函数）+（定时函数）+（MPU6050 DMP处理函数）+（nrf24l01函数）
6.遥控器将接收到的数据发送至匿名上位机-- （LED函数）+（nrf24l01函数）+（串口通信函数）【注：此代码是遥控器的】
7.获取MPU6050角速度和加速度的值为串级PID提供数据基础-- （LED函数）+（OLED函数）+（定时函数）+（MPU6050 DMP处理函数）+（nrf24l01函数）+（MPU6050函数）
8.通过姿态角数据对单个空心杯电机进行PID测试-- （LED函数）+（OLED函数）+（定时函数）+（MPU6050 DMP处理函数）+（nrf24l01函数）+（PID函数）
9.最终控制，优化整理。

此程序设计步骤并不是最优，各位可以继续在此基础上进行优化。

最终程序

都到这了，不点赞不合适哈！
链接: https://pan.baidu.com/s/1DwOV3KzAUZhX2iB4YvUH-Q?pwd=rlo7.
提取码：rlo7

声明

本项目个人独立设计完成，参考了很多开源项目，仅供大家交流学习，精进技术，本人技术菜鸡，项目存在不足之处指出即可，勿喷！！！