【源码】基于STM32F4xx微控制器的无人机飞行控制系统

项目简介

本项目基于STM32F4xx微控制器构建无人机飞行控制系统。借助多种传感器收集数据，采用互补滤波器、PID控制器和卡尔曼滤波器处理并调整无人机姿态，实现对无人机飞行状态的有效控制。系统支持与地面控制站的无线通信，还具备碰撞避免功能。

项目的主要特性和功能

1. 传感器数据处理：读取加速度计、陀螺仪、磁力计、超声波传感器和GPS数据，计算姿态角与位置信息，用于碰撞避免。
2. 姿态控制：采用PID控制回路，依据姿态角输入调整电机速度，保障无人机稳定飞行。
3. 滤波算法：运用互补滤波器和卡尔曼滤波器融合多传感器数据，提升姿态估计准确性；复杂互补滤波器可应对系统振动。
4. 无线通信：通过XBee S2模块建立ZigBee无线通信，实现与地面控制站的数据交互。
5. 碰撞避免：利用超声波传感器检测障碍物，辅助无人机避开碰撞。
6. 状态控制：通过全局变量和USART中断控制无人机状态，可按需调整行为。

安装使用步骤

硬件准备

1. 确保无人机的传感器（MPU6050、HMC5883L、HC - SR04、uBlox 6M）、电机和XBee模块正确连接到STM32F4xx微控制器。
2. 参考飞行控制板的原理图和布局：https://drive.google.com/drive/folders/0B2tfhqDjs2sUbGIwY3VqNENHMXc?resourcekey=0 - GNewtWUQ41s4zKd1zg4sSA

软件配置

1. 系统时钟配置：在system_stm32f4xx.c文件中，调用SystemInit()函数设置微控制器的系统时钟源、频率和相关时钟参数。
2. 接口初始化：在main.c文件中，初始化GPIO、USART和I2C接口，用于传感器读取、电机控制和无线通信。
3. 算法配置：在main.c文件中，配置PID控制器和互补滤波器参数，以实现稳定的姿态控制。
4. 中断处理：在stm32f4xx_it.c文件中，添加代码处理USART1的接收中断，根据需求调整无人机姿态或参数。
5. 移除校准代码（可选）：若ESC已校准，移除main.c文件中的Init_Motors();行。

导入代码

若使用Atollic TrueStudio开发环境，可按以下链接中的说明直接导入代码：https://drive.google.com/drive/folders/0B2tfhqDjs2sUR3ZyVWlXNWNlNWM?resourcekey=0 - F12EURgQ542_msKS_zL9HQ

运行程序

编译并下载程序到STM32F4xx微控制器，启动无人机，可使用终端程序进行测试，或连接地面控制站（Windows或Android）控制无人机。

下载地址

点击下载 【提取码: 4003】【解压密码: www.makuang.net】