ANO Tech最新四轴全套程序、上位机、原理图分享!!

ID:140725 · 发表于 2016-10-21 00:31

沉寂了挺久，积攒了一些东东，今天分享给大家。————ANO Tech 匿名四轴

最近真的是被忙坏了，吸取前两次套件的经验，做出了这次算是已经硬件定型的微型四轴。PCB进行优化，更“瘦小”，更简洁。而且为了对所选材料进行甄别，还特意买了小电子称和转速仪，这次挑选的电机为7*16空心杯，但在同等电压下同7*20空心杯转速相差无几（转速仪测试），但重量减轻好多（7*20：3.3g，我们的7*16：2.3g），电池更换为400mah25C动力电池，重量为11.1g，整体重量由之前的44.2g减少到现在的34.2g，所以飞机的机动性更高，飞起来更“暴力”。

无线仍然采用NRF24L01，不同的是在飞机上和遥控板上都增加了PA芯片，增加无线功率，电感电容全部采用进口村田，而且遥控板采用增益天线，飞机也舍弃原来的PCB天线，采用外接超轻的2.4G天线，信号更好。无线的稳定性和距离都提高很多，完全满足小四轴需要。（经验：大家在无线相关设计时，还是不要考虑成本，选用高精度的材料吧。别不舍得。。）

完善各个模块的代码，特别是上位机，相比以前增加了很多功能，根据网友的要求，加入了波形保存、读取等功能。。。
随着新套件的完成，编写了一系列针对新套件的程序，可以直接下载运行，废话少说，上程序。本工程测试LED,下载后飞控板上电,可看到飞控中心板四周4个LED不停闪动.

源程序.zip (405.39 KB, 下载次数: 70)
1．1_LED_TEST.zip
此工程为套件基本LED闪动演示
2．2_UART_TEST.zip
此工程为套件串口演示
3．3_SPI_NRF_TEST.zip
此工程为套件SPI和NRF24L01相关功能测试
4．4_TIMER_TEST.zip
次工程为套件定时器演示
5．5_IIC_6050_TEST.zip
此工程为套件IIC和6050相关演示，其中IIC为硬件IIC，下面有IIC库提供给大家
6．6_WAVE_3D_TEST.zip
此工程为测试上位机通过无线接收飞控数据，并3D显示姿态，画传感器数据曲线图的相关演示
7．7_HIGH_SPEED_TEST.zip
此工程为套件高速通信测试，串口工作在500K，1ms向上位机发送32字节传感器数据，上位机分析数据并实时画出曲线
8．8_DMP_TEST.zip
此工程是为本套件移植好的DMP工程，使用的是官方库
9．综合测试
此工程为套件的综合测试，包括无线通信、无线调整PID、无线调整传感器零点、数据FLASH区保存、波形显示、3D姿态显示、键盘鼠标控制、飞控解锁、飞控锁定、电机PWM显示、电压监控等功能
10. PPM采集
此工程为套件遥控板采集PPM信号的工程

下面给大家分享我自己写的硬件IIC驱动，使用硬件中断模式，至今运行一直正常。

因为程序太多,还请大家移步下载,地址在上位机里有.

因为很多人基础不同，所以演示工程弄得详细了一点，高手请略过。四轴用到的相关模块相关程序可以说以上工程里都包含了。

以上工程中，NRF24L01都采用ACK With payload 模式实现双向数据通信，不用手动切换收发状态，NRF24L01自动完成收发切换。

下面给大家分享我自己写的硬件IIC驱动，使用硬件中断模式，至今运行一直正常。

下面是相关资料和原理图：

不思--相关芯片资料及SWD_gerber文件.zip (6.61 MB, 下载次数: 40)

下面是最新的上位机，相比以前发布的功能完善很多，波形显示，3D姿态显示，遥控数据显示，电机PWM显示，电压监控，PID无线调整，零偏无线调整等等，就不具体讲用法了，相关功能请打开上位机按F12查看帮助文件，如果有问题请联系我
上位机界面：

下载:
::::::::

ANO_Tech匿名四轴上位机_v2.3.zip (1.57 MB, 下载次数: 90)

新旧对比:

新飞机:

遥控板:

swd调试器:

PS：我在这里开源所有的资料，是希望大家一起来玩，方便大家，可是有些人。。。拿我开源的资料去卖钱，唉。。。

大家在淘宝搜四轴资料，有好几个，里面的资料都是我以前开源的，连介绍都是copy我的。。。。无语了

不过，咱的创意和想法他们copy不走的！

硬件弄好了，以后就要专心调试软件了，目前姿态已经算稳定了，就差一个好用的PID了，不少人也要拿到套件了，大家在这里多多交流软件和调试经验，争取早日飞稳了。

#include "MPU6050.h"
#include "ANO_Tech_STM32F10x_I2C.h"
#include "tim.h"
u8 mpu6050_buffer[14]; //iic读取后存放数据
S_INT16_XYZ GYRO_OFFSET,ACC_OFFSET; //零漂
u8 GYRO_OFFSET_OK = 1;
u8 ACC_OFFSET_OK = 1;
S_INT16_XYZ MPU6050_ACC_LAST,MPU6050_GYRO_LAST; //最新一次读取值
void Delay_ms_mpu(u16 nms)
{
u8 delay_cnt = TIM3_IRQCNT;
while((delay_cnt+(nms*2)) > TIM3_IRQCNT);
}
/**************************实现函数********************************************
//将iic读取到得数据分拆,放入相应寄存器
*******************************************************************************/
void MPU6050_Dataanl(void)
{
MPU6050_ACC_LAST.X=((((int16_t)mpu6050_buffer[0]) << 8) | mpu6050_buffer[1]) - ACC_OFFSET.X;
MPU6050_ACC_LAST.Y=((((int16_t)mpu6050_buffer[2]) << 8) | mpu6050_buffer[3]) - ACC_OFFSET.Y;
MPU6050_ACC_LAST.Z=((((int16_t)mpu6050_buffer[4]) << 8) | mpu6050_buffer[5]) - ACC_OFFSET.Z;
//跳过温度ADC
MPU6050_GYRO_LAST.X=((((int16_t)mpu6050_buffer[8]) << 8) | mpu6050_buffer[9]) - GYRO_OFFSET.X;
MPU6050_GYRO_LAST.Y=((((int16_t)mpu6050_buffer[10]) << 8) | mpu6050_buffer[11]) - GYRO_OFFSET.Y;
MPU6050_GYRO_LAST.Z=((((int16_t)mpu6050_buffer[12]) << 8) | mpu6050_buffer[13]) - GYRO_OFFSET.Z;
if(!GYRO_OFFSET_OK)
{
static int32_t tempgx=0,tempgy=0,tempgz=0;
static uint8_t cnt_g=0;
// LED1_ON;
if(cnt_g==0)
{
GYRO_OFFSET.X=0;
GYRO_OFFSET.Y=0;
GYRO_OFFSET.Z=0;
tempgx = 0;
tempgy = 0;
tempgz = 0;
cnt_g = 1;
return;
}
tempgx+= MPU6050_GYRO_LAST.X;
tempgy+= MPU6050_GYRO_LAST.Y;
tempgz+= MPU6050_GYRO_LAST.Z;
if(cnt_g==200)
{
GYRO_OFFSET.X=tempgx/cnt_g;
GYRO_OFFSET.Y=tempgy/cnt_g;
GYRO_OFFSET.Z=tempgz/cnt_g;
cnt_g = 0;
GYRO_OFFSET_OK = 1;
// EE_SAVE_GYRO_OFFSET();//保存数据
return;
}
cnt_g++;
}
if(!ACC_OFFSET_OK)
{
static int32_t tempax=0,tempay=0,tempaz=0;
static uint8_t cnt_a=0;
// LED1_ON;
if(cnt_a==0)
{
ACC_OFFSET.X = 0;
ACC_OFFSET.Y = 0;
ACC_OFFSET.Z = 0;
tempax = 0;
tempay = 0;
tempaz = 0;
cnt_a = 1;
return;
}
tempax+= MPU6050_ACC_LAST.X;
tempay+= MPU6050_ACC_LAST.Y;
//tempaz+= MPU6050_ACC_LAST.Z;
if(cnt_a==200)
{
ACC_OFFSET.X=tempax/cnt_a;
ACC_OFFSET.Y=tempay/cnt_a;
ACC_OFFSET.Z=tempaz/cnt_a;
cnt_a = 0;
ACC_OFFSET_OK = 1;
// EE_SAVE_ACC_OFFSET();//保存数据
return;
}
cnt_a++;
}
}
/**************************实现函数********************************************
//将iic读取到得数据分拆,放入相应寄存器,更新MPU6050_Last
*******************************************************************************/
void MPU6050_Read(void)
{
ANO_Tech_I2C1_Read_Int(devAddr,MPU6050_RA_ACCEL_XOUT_H,14,mpu6050_buffer);
}
/**************************实现函数********************************************
*函数原型: u8 IICwriteBit(u8 dev, u8 reg, u8 bitNum, u8 data)
*功　　能: 读修改写指定设备指定寄存器一个字节中的1个位
输入 dev 目标设备地址
reg 寄存器地址
bitNum 要修改目标字节的bitNum位
data 为0 时，目标位将被清0 否则将被置位
返回成功为1
失败为0
*******************************************************************************/
void IICwriteBit(u8 dev, u8 reg, u8 bitNum, u8 data){
u8 b;
ANO_Tech_I2C1_Read_Buf(dev, reg, 1, &b);
b = (data != 0) ? (b | (1 << bitNum)) : (b & ~(1 << bitNum));
ANO_Tech_I2C1_Write_1Byte(dev, reg, b);
}
/**************************实现函数********************************************
*函数原型: u8 IICwriteBits(u8 dev,u8 reg,u8 bitStart,u8 length,u8 data)
*功　　能: 读修改写指定设备指定寄存器一个字节中的多个位
输入 dev 目标设备地址
reg 寄存器地址
bitStart 目标字节的起始位
length 位长度
data 存放改变目标字节位的值
返回成功为1
失败为0
*******************************************************************************/
void IICwriteBits(u8 dev,u8 reg,u8 bitStart,u8 length,u8 data)
{
u8 b,mask;
ANO_Tech_I2C1_Read_Buf(dev, reg, 1, &b);
mask = (0xFF << (bitStart + 1)) | 0xFF >> ((8 - bitStart) + length - 1);
data <<= (8 - length);
data >>= (7 - bitStart);
b &= mask;
b |= data;
ANO_Tech_I2C1_Write_1Byte(dev, reg, b);
}
/**************************实现函数********************************************
*函数原型: void MPU6050_setClockSource(uint8_t source)
*功　　能: 设置 MPU6050 的时钟源
* CLK_SEL | Clock Source
* --------+--------------------------------------
* 0 | Internal oscillator
* 1 | PLL with X Gyro reference
* 2 | PLL with Y Gyro reference
* 3 | PLL with Z Gyro reference
* 4 | PLL with external 32.768kHz reference
* 5 | PLL with external 19.2MHz reference
* 6 | Reserved
* 7 | Stops the clock and keeps the timing generator in reset
*******************************************************************************/
void MPU6050_setClockSource(uint8_t source){
IICwriteBits(devAddr, MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, MPU6050_PWR1_CLKSEL_BIT, MPU6050_PWR1_CLKSEL_LENGTH, source);
}
/** Set full-scale gyroscope range.
* @param range New full-scale gyroscope range value
* @see getFullScaleRange()
* @see MPU6050_GYRO_FS_250
* @see MPU6050_RA_GYRO_CONFIG
* @see MPU6050_GCONFIG_FS_SEL_BIT
* @see MPU6050_GCONFIG_FS_SEL_LENGTH
*/
void MPU6050_setFullScaleGyroRange(uint8_t range) {
IICwriteBits(devAddr, MPU6050_RA_GYRO_CONFIG, MPU6050_GCONFIG_FS_SEL_BIT, MPU6050_GCONFIG_FS_SEL_LENGTH, range);
}
/**************************实现函数********************************************
*函数原型: void MPU6050_setFullScaleAccelRange(uint8_t range)
*功　　能: 设置 MPU6050 加速度计的最大量程
*******************************************************************************/
void MPU6050_setFullScaleAccelRange(uint8_t range) {
IICwriteBits(devAddr, MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG, MPU6050_ACONFIG_AFS_SEL_BIT, MPU6050_ACONFIG_AFS_SEL_LENGTH, range);
}
/**************************实现函数********************************************
*函数原型: void MPU6050_setSleepEnabled(uint8_t enabled)
*功　　能: 设置 MPU6050 是否进入睡眠模式
enabled =1 睡觉
enabled =0 工作
*******************************************************************************/
void MPU6050_setSleepEnabled(uint8_t enabled) {
IICwriteBit(devAddr, MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, MPU6050_PWR1_SLEEP_BIT, enabled);
}
/**************************实现函数********************************************
*函数原型: void MPU6050_setI2CMasterModeEnabled(uint8_t enabled)
*功　　能: 设置 MPU6050 是否为AUX I2C线的主机
*******************************************************************************/
void MPU6050_setI2CMasterModeEnabled(uint8_t enabled) {
IICwriteBit(devAddr, MPU6050_RA_USER_CTRL, MPU6050_USERCTRL_I2C_MST_EN_BIT, enabled);
}
/**************************实现函数********************************************
*函数原型: void MPU6050_setI2CBypassEnabled(uint8_t enabled)
*功　　能: 设置 MPU6050 是否为AUX I2C线的主机
*******************************************************************************/
void MPU6050_setI2CBypassEnabled(uint8_t enabled) {
IICwriteBit(devAddr, MPU6050_RA_INT_PIN_CFG, MPU6050_INTCFG_I2C_BYPASS_EN_BIT, enabled);
}
void MPU6050_setDLPF(uint8_t mode)
{
IICwriteBits(devAddr, MPU6050_RA_CONFIG, MPU6050_CFG_DLPF_CFG_BIT, MPU6050_CFG_DLPF_CFG_LENGTH, mode);
}
/**************************实现函数********************************************
*函数原型: void MPU6050_initialize(void)
*功　　能: 初始化 MPU6050 以进入可用状态。
*******************************************************************************/
void MPU6050_Init(void)
{
ANO_Tech_I2C1_Write_1Byte(0xd2,0x19,0x07);//1khz
ANO_Tech_I2C1_Write_1Byte(0xd2,0x1a,0x03);//44hz滤波
ANO_Tech_I2C1_Write_1Byte(0xd2,0x1b,0x00);//gyro 250du/s
ANO_Tech_I2C1_Write_1Byte(0xd2,0x1c,0x08);//acc +-4g
ANO_Tech_I2C1_Write_1Byte(0xd2,0x24,13);//400khz
ANO_Tech_I2C1_Write_1Byte(0xd2,0x6a,0x00);//mst_en=0
ANO_Tech_I2C1_Write_1Byte(0xd2,0x6b,0x00);//sleep=0
// MPU6050_setSleepEnabled(0); //进入工作状态
// Delay_ms_mpu(200);
// MPU6050_setClockSource(MPU6050_CLOCK_PLL_XGYRO); //设置时钟 0x6b 0x01
// Delay_ms_mpu(50);
// MPU6050_setFullScaleGyroRange(MPU6050_GYRO_FS_500);//陀螺仪最大量程 +-500度每秒
// Delay_ms_mpu(50);
// MPU6050_setFullScaleAccelRange(MPU6050_ACCEL_FS_4); //加速度度最大量程 +-4G
// Delay_ms_mpu(50);
// MPU6050_setDLPF(MPU6050_DLPF_BW_42);
// Delay_ms_mpu(50);
// MPU6050_setI2CMasterModeEnabled(0); //不让MPU6050 控制AUXI2C
// Delay_ms_mpu(50);
// MPU6050_setI2CBypassEnabled(1); //主控制器的I2C与 MPU6050的AUXI2C 直通。控制器可以直接访问HMC5883L
// Delay_ms_mpu(50);
}