基于STM32的四旋翼飞行器的设计与实现

四旋翼飞行器属于欠驱动系统,具有四个输入力和六个状态输出,其应用广泛却设计困难。以STM32为控制核心,分析并设计了四旋翼飞行器的各个功能模块和软件流程。高精度的多路传感器在协同工作下,采集飞行器运动信息并将遥控信号发送至STM32处理器,STM32经过处理驱动电机相应运动,调节飞行器姿态。实验结果表明,基于STM32的四旋翼飞行器能够实现姿态调整、悬停、航拍等功能,验证了其设计的合理性。     

基于STM32的四旋翼飞行姿态串级控制

对四旋翼飞行器飞行姿态的稳定控制问题进行了分析,设计了基于STM32系列微控制器的稳定控制系统。STM32以ARM Cortex-M3为内核,拥有强大的运算能力,作为四旋翼飞行器的飞行姿态控制器的主控芯片。采用四元素融合滤波算法对陀螺仪和电子罗盘等多传感器采集的数据进行飞行姿态解算。结合串级PID控制算法实现四旋翼飞行姿态控制系统设计。仿真及实验结果表明该控制系统符合设计要求,达到了对四旋翼飞行器飞行姿态稳定控制的目的。验证了基于STM32的串级飞行姿态控制的有效性,为后续研究奠定了基础。     

四旋翼飞行器串级PID控制设计与实现

针对四旋翼飞行器姿态与高度控制问题进行了分析,设计了串级PID姿态和高度控制器。以功能强大的STM32F407芯片作处理器,由MPU6050测量模块、磁力计、气压计和超声波模块进行姿态角度的检测与高度测量,结合四元数姿态表示方法,以多种传感器数据进行姿态解算,提高了测量精度;姿态与高度控制都使用串级控制算法,由于增加了内环角速度和高度速度的控制,提高了系统的抗干扰能力。最后根据MATLAB仿真对比实验和飞行实验平台验证,结果表明,所设计的控制器不仅提高了系统的抗干扰能力而且提高了系统的控制精度,具有较好的飞行控制效果。     

两轮载人自平衡车姿态测量单元设计

为提高自平衡车姿态角测量精度,利用惯性传感器MPU6050及STM32微处理器,采用参数可调的自适应显性互补滤波算法,结合陀螺仪和加速度计数据分别进行高频和低频姿态估计,设计了自平衡车姿态角测量单元。系统在线测试结果表明,该检测单元设计简单,算法易于实现,姿态角的估计精度高,为自平衡控制的实现提供了保证。     

STM32的多传感器融合姿态检测

采用STM32微控制芯片作为主控芯片,搭载MPU6050传感器、HMC5883L磁场传感器,以四旋翼飞行器为平台进行载体姿态检测的实验.对比单一传感器和多传感器姿态检测的实验结果,结果表明:基于多传感器融合的姿态检测能弥补单一传感器检测姿态的不足,提高姿态信息的精确性.     

基于STM32的六自由度平台的姿态测量系统设计

提出一种新型的六自由度平台的姿态测量系统设计方案,该方案是以STM32为主控制器实现对平台的数据采集和姿态计算.由传感器得到平台的加速度、角速度和磁阻数据,采用四元数法作为六自由度平台的姿态更新算法,经互补滤波后得到六自由度平台的姿态角,通过无线传输到上位机显示,并将数据存于外接存储器中.上位机显示结果和试验数据表明该六自由度平台姿态测量系统是稳定可靠的.     

一种微型四轴飞行器设计

伴随着多旋翼飞行器技术的日益成熟,四轴飞行器因具有结构简单、能耗低、体积小等优点,得到广泛应用。该文旨在设计一种采用STM32芯片作为主控芯片,以运动传感器MPU6050作为姿态传感器,通过2.4G无线通信模块与遥控板进行通信,使用PID控制算法通过PWM方式驱动空心杯电机实现遥控控制的微型四轴飞行器。该飞行器采用一体化设计,结构简单,制作方便,可以作为四轴飞行器的科普学习及STM32学习平台。     

一种基于STM32的四旋翼飞行器控制器

针对四旋翼飞行器,设计并实现了一种基于STM32的微型飞行控制器．以新型ARM Cortex-M3内核微处理器STM32作为计算控制单元,对飞行控制器进行了模块化设计,包括主控、惯性测量、执行驱动等单元模块．给出了系统软件设计流程,研究了一种基于分布式融合滤波器的飞行姿态解算方法,并针对四旋翼飞行器的控制特点设计了控制律．实验表明控制器方案合理有效．     

简易室内定高四旋翼飞行器设计

本文设计一款可在低空区间(对地高度0.3~5 m)保持指定高度飞行的简易四旋翼飞行器。控制器采用STM32F103RCT6单片机,通过惯性测量单元集成的数字传感器MPU6050和超声波测距模块分别测量得到飞行器的姿态角信息和飞行器对地高度,从而实现近地定高飞行目的。该四旋翼飞行器体积小、飞行灵活、有一定的运载能力,且成本低廉易于实现,该设计为室内等狭小空间的探测提供了理想平台。     

STM32单片机与西门子Smart 700触摸屏通信的实现

建立了STM32单片机与Smart 700触摸屏的通信,分析了Modbus RTU通信协议的指令组成和格式、Smart 700触摸屏的基本通信方式、STM32单片机的通信特点,提出了STM32单片机通信程序设计方法.通过设计实验平台测试STM32单片机与Smart 700触摸屏间的Modbus RTU通信可靠性,实验结...     

基于四轴飞行器的定点投放系统设计

本文综合运用传感器技术、遥感技术与控制算法,设计了一种基于四轴飞行器的定点投放系统,可以更有效地实现灾害救援。本系统采用STM32单片机为主控制器,结合姿态传感器、导航传感器、动力以及远程无线通讯部分,完成了系统的硬件设计;软件部分设计了传感器数据采集、惯性测量和姿态角解算、串级PID控制以及定点投放控制程序。试验结果表明,该系统实现了定点投放功能,达到预期目标。     

基于STM32的海洋环境数据采集系统设计

设计了一种基于STM32的海洋环境数据采集系统,采用低功耗芯片STM32F207为主控CPU,能自动完成对搭载仪器姿态的获取以及所处的海洋环境数据的采集、传输和处理。该系统利用标准的CF闪存卡存储数据,可通过USB数据线连接到PC机,方便实验数据的读取,即插即用。实验证明,该数据采集系统工作稳定可靠,能够满足海洋勘探系统的各项技术要求。     

基于STM32微型四轴无人机的设计与实现

微型四轴无人机与中大型四轴无人机相比具有成本低、事故代价低、结构简单、量产率高等优势。本文主要介绍基于STM32的微型四轴无人机的硬件设计、程序设计及基本工作原理。无人机以STM32F103CBT6作为控制核心,MPU6050作为姿态运动传感器。控制器与无人机之间采用NRF24L01或BC04-B进行无线通信,使无人机端即时有效地接收控制器所发出的指令,使其能够实现在空间中自由移动。     

四旋翼飞行器的设计与实现

在分析四旋翼飞行器工作原理的基础上,以STM32单片机为控制器,用MPU-6050检测飞行姿态和加速度,nRF24L01实现无线通信,USB串口上位机进行监控,完成四旋翼飞行器的设计。以惯性测量模块采集实时数据,采用卡尔曼滤波器进行姿态算解,运用PID算法以PWM方式驱动飞行电机。通过对系统的软硬件进行设计,完成了飞行器实物的制作和飞行测试。测试结果达到了设计要求。     

基于微机电系统传感器的杆塔倾斜度无线监测系统

提出一种新型的基于微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)传感器的杆塔倾斜度无线监测系统.硬件设计选用STM32F103CT86为控制器,以BMI160、AK8963为传感器,STM32通过四元数卡尔曼滤波算法对传感器数据进行解算、融合,得到杆塔的倾斜角,通过试验与三轴姿态...     

低成本传感器的组合导航数据采集方法研究

为了解决得到当前四旋翼精确的姿态、位置,同时控制四旋翼的成本,提出了一种基于低成本传感器采集数据的方法。采用STM32作为主控芯片,通过IIC搭载多个传感器与GPS接收机进行数据采集实验的方法。得到的数据与实际情况相符合的结果。结果表明所用方法正确,利用GPS得到的位置信息、航向等数据可以在日后的分析上辅助其他惯性器件的数据进行组合,以得出更精确的姿态信息与位置信息。     

基于红外定位的六自由度板球控制系统设计

基于红外定位设计了六自由度的板球控制系统,采用STM32F407单片机作为主控模块,包含角度检测模块、直线电机、红外定位装置、电机驱动和直流稳压电源模块等。系统通过红外线定位装置精准获取小球位置,采用MPU6050采集平台姿态参数,计算得到平台的倾斜角,最后采用PID控制技术对直线电机实现闭环调节,从而实现小球在平台上完成各种指定动作。六自由度板球控制系统技术指标达到了设计要求,并具有良好的人机交互性能。     

基于STM32的雷达原理实验箱设计

雷达原理实验箱需要模拟产生雷达在不同工作模式下的一些关键信号,要求人机交互界面友好,系统升级方便。STM32处理器具有丰富的片内外设资源,阐述了如何灵活利用其片内ADC,DAC,DMA,TIMER资源实现了设计目标,首先介绍了μCOSⅡ和μCGUI在STM32平台上移植的关键步骤,其次介绍了利用DMA访问外设以减轻CPU负担的方法,最后还介绍了采用片内DAC产生随机噪声的技巧,该设计具有很强的参考价值和实用价值。     

基于STM32的超声波测距实验装置的设计与应用

针对全国大学生电子设计竞赛训练的要求,设计一个基于STM32的超声波测距实验装置。该装置充分应用STM32微处理器的软硬件资源,实现了基于渡越时间的超声波距离测量,并配套设计了操作性、验证性、综合性、创新性四个层次的教学实验对学生进行全方位的训练。实际应用表明,该实验装置能够取得良好的训练效果,达到了预期的设计目标。     

车辆运行参数采集系统设计

针对传统汽车运动参数采集系统的缺点,设计一套基于STM32的ARM平台的新型采集系统,可以采集车辆运动参数和状态参数,包括位置信息、姿态信息、开关量、模拟量、频率量等,并把参数进行时间同步,以此来判断车辆的整车性能。