【DIY无人机】主控程序[已收录]

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前言

上图是《三傻大闹宝莱坞》中的片段，笔者初中的时候看到这个电影对这个四轴飞行器有着极大的兴趣，但因为当时经费的问题，在开发了一般没有自稳的迷你小四轴以后就不了了知了。

Multiwii Copter

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Multiwii 是控制多旋翼航模的开源固件，Multiwii 最初由法国航模爱好者 Alex 创立，用于控制他自己做的三轴飞行器。后经全世界各大高手改造扩展，现在 Multiwii 不仅仅支持三轴飞行器、四轴、六轴等多轴系列，还支持固定翼和直升机等航模。功能强大而且简单易用，其支持的传感器类型极为丰富，而且支持十分广泛的外部设备和飞行模式，这让 Multiwii 飞控固件发展为国外最受欢迎的多轴开源固件之一。同时 Multiwii 也有缺点，与 APM、海盗等其他开源固件相比，Multiwii 最大的不足就是目前还不支持地面站。

四轴飞行器基础知识

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笔者认为关于这些理论的知识，不是本篇文章的重点，关于这些基础的知识，如果有新入门的童鞋，可以先去度娘或者各大论坛等等去了解一下，毕竟掌握了这些基本的知识，才知道一个四轴飞行器是如何组成的，六轴也同理。还有就是虽然现在的飞控都是白菜价了，但是如果通过自己搭建一个四轴飞行器，并让其稳定的飞起来，这是虽然很有难度，而且会耗费大量的时间，但是这种满足感跟这种 DIY 的精神是我非常向往的。

飞控板的制作

大家完全可以参照 Multiwii 官网的硬件要求，自行设计制作飞控板，这样你对 MWC 四轴整个系统将会有更深刻的理解。Multiwii 硬件分为 Arduino 328p（ATmega328P）和 Arduino mega（ATmega2560）两种版本。两个版本各有优劣，均支持多种外设，但接口稍有不同。mega 版本只能用串口接 GPS 和声呐，由于两个外设占据了串口，如要用蓝牙或 FTDI 查看飞控状态信息，这就是不可能的了。328p 版本虽然容量小，但可以采用双 328p 的模式，再用一片 ATmega328P 制作一块 I2C-GPS/Sonar 导航板，这样就可以用 I2C 来读取 GPS 和声呐的数据，不必占据串口，那这样一来就可以实时的用蓝牙等查看飞行状态信息了。所以笔者采用飞控板是基于 Arduino 328p 版本的。简单来说，MWC 飞控板由 Arduino pro mini + GY-86 组成。

Arduino pro mini 原理图

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   Arduino pro mini 接线图

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  绘制PCB

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制板

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在某宝上采购 Arduino pro mini 跟 GY-86 ,其实也可以把 GY-86 换成 MPU6050，两个加起来的成本也就不到二十元，而 GY-86 就比较贵了，它在 55 元左右，是因为 GY-86 包含了 MPU6050(三轴加速度计和三轴陀螺仪) +HMC5883L(三轴磁强计) +MS5611(高精度气压计,就是为了这颗气压计)，下面简单说一下它们的作用

  1. MPU6050：主要四轴的姿态传感器
  2. HMC5883L：磁强计一个用途是用来锁定航向，另一个用途是 GPS 配合磁强计使用才能实现 GPS HOME（失控返航）等功能，这也就是 MWC 为什么要设置当地地磁偏移量(后续会讲)的原因。
  3. MS5611：它的测量精度很高，再刷入 Multiwii 2.2 固件，那四轴的定高精度不是一般的好。大家如果自己做飞控的话，还是多花点钱买个 MS5611，定高效果很不错

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主控程序

我们首先需要一个 FTDI USB 下载器，用来给 Arduino pro mini 进行上传固件，这个是需要驱动的
下载地址：https://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm
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一共 6 个针脚从 DTR 依次对接到飞控板上 Pro mini 对应的针脚即可,但是需要注意的一个地方是针脚 VCC 供电。

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从原理图可以看到，RAW 经过 MIC5219 处理后，得到 VCC，度娘了下 MIC5219，它有反向电流保护，所以从 VCC 上接入供电 5V，RAW 是不会输出的。当然这个在烧录的时候没什么问题，但是后期我们需要调试，所以笔者直接把 VCC 的供电，接入到 RAW 上即可，加压供电如下图。
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打开下载好的固件文件夹中的 MultiWii.ino

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整个飞控程序中，我们需要配置的只有 config.h。具体的配置内容，会在后续的章节中解析。

MultiWii GUI

MultiWii GUI 就相当于地面站，可以查看 PID 参数传感器数据，姿态，遥控器通道信息以及 GPS 信息等等。往飞控里烧玩程序之后，即 MultiWiiConf 文件夹下的 MultiWiiConf.exe。要想运行 MultiWiiConf.exe，得先安装 JAVA 虚拟机。Multiwii 的 GUI 程序需要 JAVA 虚拟机的支持，需下载安装：http://java.com/zh_CN/download/manual.jsp?locale=zh_CN
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    缺失模块。
    1、请确保node版本大于6.2
    2、在博客根目录（注意不是yilia根目录）执行以下命令：
    npm i hexo-generator-json-content --save

    3、在根目录_config.yml里添加配置： 

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很惭愧<br><br>只做了一点微小的工作<br>谢谢大家