【结题】基于STC8G系列芯片的小型空心杯四旋翼无人机制作
谁叫小明2022/07/14原创 电子技术 IP:广东
关键词
无人机遥控STC单片机8051

首先在这里非常抱歉没有按照当时给出的时间安排完成该项目,对于个人的懒惰实在是该认真反省反省。


概况:

    该项目是为研究四轴飞行器控制算法、制作、通信等方向提出的一开源项目,飞行器是基于STC8G2K64S4单片机作为主控对无人机进行控制,在无人机制作出雏形时存在1S锂电池与1020空心杯的输出能力无法支持无人机飞行的情况,于是在改进版本中改用了2S锂电池供电的方案,在电压改变的情况下较大幅度地修改了电路,由于个人时间分配原因该项目停滞于改进版本的制作过程。


项目大致现状:

完成部分:

  1. 完成了PCB的改进

  2. 完成了遥控外壳以及硬件方面搭建

  3. 完成了所有外设的调试

  4. 完成了遥控与无人机的通信进行正常控制

...

未完成部分:

  1. 未完成新版无人机外壳制作

  2. 未完成PID调参

  3. 未完成遥控的UI设计

  4. 未完成平衡充的制作

...


照片分享:

一代无人机外貌

无人机.jpg

二代无人机PCB(外壳未建模

二代pcb.jpg

新版无人机PCB

新版无人机.png

遥控PCB

upload_downloader_1657730175448_71370310.png

无人机原理图

upload_downloader_1657730175445_26851712.png


遥控原理图

upload_downloader_1657730175456_65910680.png



文件开源:

attachment icon 所有文件.zip 54.47MB ZIP 48次下载



“所有文件”包括以下文件:

  1. 软件_无人机

  2. 软件_遥控

  3. 硬件_无人机

  4. 硬件_新无人机

  5. 硬件_遥控

  6. 硬件_2S平衡充(软件未写,出现了MOS管烧毁现象,希望大佬们指点指点)

  7. 外壳3D模型

  8. 一些芯片的手册以及元器件清单等等


文件说明:

软件:

    在软件的工程文件中有对STC8系列单片机数多硬件外设的配置函数(全部通过测试)如:SPI、IIC、UART、PWM、ADC、EEPROM等,以及传感器芯片和模块测试好的库如:NRF24L01、BMP280、MPU6050(对NRF官方测试函数做了很大的优化,在发射信号时效率直接翻几倍,细节大家参考库文件),所有代码写好便于使用的函数以及封装好成.c.h文件对于实际开发中能直接进行调用极大地方便大家减少开发时间(这也大概是该项目实际意义最大的地方了吧)。

硬件:

    硬件采用了两层板,为较高密度设计,在铺铜方面采用了一层GND一层VCC(实测可行但浪费LDO,但不知道这种操作是否有隐患,求大佬评论),因为也不是个合格的Layout工程师大家也就将就地参考一下。


项目中的个人观点:

    经过个人实测现在的8051内核单片机已经可以完全胜任无人机飞控的项目了,8051内核的单片机在大家的印象中是历史久远的技术,但不可否认的是8051单片机是可以完成绝大多数的项目以及产品,随着国内技术发展,国产的8051内核单片机已经拥有非常丰富的硬件外设,以及较高的晶振频率支持,希望大家不要遇事不决就上32,虽然8位单片机在性能上远比不上32位单片机,但在绝大数项目中我们通过改变算法以及巧妙地使用计数器和其他硬件外设的情况下都是可以轻松完成的。毕竟在开发中性价比是很重要的,如果能在软件上做的非常巧妙的话,能一定程度地简化硬件电路以及提高MCU物料选择的性价比。



浅浅说一下:

    首先很感谢kc的平台让我有“不可抗拒”的动力和经济将这个项目进行下来,个人也在其中学到了非常非常多的知识,也从中留下了很多宝贵的开发经验,由于个人在比赛以及实习之类的安排比较密集,项目只能间断性进行,虽然这是结题帖,但该项目还未真正完成,在暑期实习后这个项目还是会继续进行,后续有更多的进展会在这里不断地分享出来。也希望这次开源能给大家提供到不少的帮助,如果有具体的问题可以在下面留言交流,对该项目的不足也希望大佬们多多指点。



希望该开源项目能为大家提供不仅限于无人机有用的参考,方便大家以后的开发。


[修改于 1年8个月前 - 2022/07/14 23:03:44]

来自:电子信息 / 电子技术
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~~空空如也
sd196821
1年8个月前 IP:重庆
905635

电机就别裹着了,影响散热。然后8位单片机跑个电机控制不错了,后期如果要加多传感器来搞点好的滤波和控制算法,算力和资源不够用的

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