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空心杯四旋翼飛行器設計與應用 ( 簡體 字) |
| 作者：彭建盛 | 類別：1. -> 電子工程 -> 無人機 |
| 譯者： |
| 出版社：電子工業出版社 |  3dWoo書號： 49136
詢問書籍請說出此書號！【缺書】
NT售價： 340 元 |
| 出版日：5/1/2018 |
| 頁數：284 |
| 光碟數：0 |
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站長推薦：   |
| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787121341380 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：近年來，無人機進入飛速發展的黃金時期，這個行業發展前景廣闊，各國都非常重視無人機的開發和應用。無人機類型眾多，本書只對消費級無人機的設計與應用進行詳細講解，不對其他類型的無人機做具體闡述。就消費級無人機而言，國內外的技術已經非常成熟，我國的大疆公司在無人機行業中占據主導地位，據2016年市場調查報告顯示：我國的大疆公司在全球消費級無人機市場份額中占有率高達70%，由此可以看出，國內的消費級無人機技術具有明顯的技術優勢。在這個無人機熱潮的背景下，涌現出了眾多的無人機愛好者，無人機技術的迅速發展給他們帶來了越來越多的激情，但是對于一些想要自己制作無人機的無人機愛好者來說，初始階段卻往往不知從何做起，市場上雖有一些開源的飛控代碼，但都需要有一定的基礎才能看懂并能進行修改運用。例如，采用STM32等類似的高端芯片及應用各種高端的功能等，這些內容對于初學者來說很難理解，需要在具備很好的技術的前提下才可能做出類似的無人機，學習難度非常大，所以對于一般的初學者來說并不適合。為此，我們以編程相對簡單的51系列單片機作為平臺來制作一款四軸飛行器。對于51系列單片機，工科生基本上都有過接觸，對于從未接觸過單片機的初學者，51平臺也是初學者學習單片機最好的平臺。51系列單片機相對于STM32等高端芯片來說入門門檻低，結合本書的詳細講解，可使廣大初學者能夠親手制作出屬于自己的無人機，讓夢想變成現實。通過這個平臺，不僅能制作出屬于自己的無人機，還能提高單片機的應用水平，為自己進階高級芯片打下基礎。
通過該51系列單片機四旋翼開發平臺，能夠實現飛行器的平穩飛行，可以進行二次開發，學會一些飛行器基本的算法及濾波算法，如互補濾波、低通濾波、姿態解算算法、PID控制算法及PID參數整定的方法等。
本書第1、2、4章由詹宜成錄入和校對，第3、12章由羅力友錄入和校對，第5、7、9、10章由覃劍錄入和校對，第6、8、11章由鐘文鍵錄入和校對。
限于編者水平，書中難免存在疏漏之處，歡迎廣大專家、同行進行批評指正。
編 者 |
內容簡介：本書以編程相對簡單的51單片機作為平臺來制作一款四軸飛行器，內容包括無人機的歷史發展、四旋翼飛行器的結構和原理、無人機的開發環境、小四軸空心杯無人機電路板制作、PCB板手工焊接方法、MPU-6050 六軸（陀螺儀+加速度計）傳感器介紹及通信、基于STC15系列單片機飛控核心算法研究、調節PID參數方法和整定、油門補償、四旋翼飛行器的上位機調試、PWM信號介紹以及15系列單片機PWM信號的產生、基于STC15系列單片機遙控器控制算法，全書圖文并茂，敘述清晰，操作步驟詳實，選用的平臺、軟件上手容易，是一本容易上手的無人機DIY學習手冊。 |
目錄：第一篇 基礎篇 1
第1章 無人機概述 2
1.1 無人機的發展歷史 3
1.2 什么是無人機 7
1.2.1 固定翼無人機 7
1.2.2 旋翼無人機 8
1.2.3 旋翼無人機與固定翼無人機的優缺點 9
1.3 歸納總結 13
1.4 科學精神的培養 13
第2章 四旋翼飛行器結構和原理 14
2.1 四旋翼飛行器的分類 14
2.2 四旋翼飛行器坐標系的建立 15
2.3 四旋翼飛行器的結構特性 16
2.4 四旋翼飛行器的運動模式分析 16
2.4.1 垂直上升與下降運動 16
2.4.2 俯仰運動 18
2.4.3 橫滾運動 19
2.4.4 偏航運動 20
2.4.5 水平運動 22
2.5 四旋翼飛行器的基本組成 23
2.5.1 電機 24
2.5.2 電調 25
2.5.3 電池 28
2.5.4 正反螺旋槳 31
2.5.5 機架 35
2.5.6 飛行控制器 40
2.5.7 遙控器 43
2.6 歸納總結 44
2.7 科學精神的培養 45
第二篇 硬件篇 47
第3章 開發環境之AD、Keil 48
3.1 開發環境的搭建和介紹 48
3.2 元件封裝庫的建立 50
3.2.1 元件庫的建立 50
3.2.2 封裝庫的建立 55
3.2.3 第三方元件庫和封裝庫的導入 58
3.3 建立工程指導 59
3.3.1 建立第一個工程 59
3.3.2 創作遙控器PCB 61
3.4 Keil ?Vision4集成開發環境（IDE）介紹和獲取 67
3.5 stc-isp-15xx-v6.85的獲取 68
3.5.1 軟件安裝 68
3.5.2 Keil ?Vision4軟件的使用 68
3.6 歸納總結 74
3.7 科學精神的培養 74
第4章 空心杯小四軸無人機電路板制作 75
4.1 制作小四軸飛行器所需的工具與元器件 75
4.1.1 飛行控制器電路板元器件材料清單 75
4.1.2 空心杯小四軸飛行控制器電路板 76
4.1.3 制作工具 77
4.2 飛控原理圖繪制 77
4.2.1 主控與指示燈 77
4.2.2 電源電路的選擇 80
4.2.3 姿態角度獲取電路 82
4.2.4 電機驅動部分電路 83
4.2.5 無線模塊接口電路 84
4.2.6 下載接口 85
4.2.7 氣壓計電路 86
4.3 制作遙控器需要的元器件清單 87
4.3.1 焊接遙控器所需要的元器件清單 87
4.3.2 遙控器電路板 88
4.4 遙控器原理圖繪制 89
4.4.1 主控與下載電路 89
4.4.2 搖桿電位器電路 90
4.4.3 遙控器電源電路 92
4.4.4 微調電路 92
4.4.5 體感控制電路 93
4.4.6 按鍵模塊 94
4.4.7 無線模塊接口電路 95
4.4.8 蜂鳴器電路 95
4.5 歸納總結 95
4.6 科學精神的培養 96
第5章 四軸PCB手工焊接方法 98
5.1 所需工具 98
5.1.1 焊臺和電烙鐵 98
5.1.2 其他工具 99
5.2 手工焊接表面貼片流程 100
5.3 PCB實物圖 100
5.4 MPU-6050的焊接方法 101
5.4.1 MPU-6050的封裝形式 101
5.4.2 MPU-6050手工焊接方法 102
5.5 主控芯片手工焊接流程 103
5.5.1 主控芯片實物圖 103
5.5.2 主控芯片的手工焊接方法 104
5.5.3 其他芯片手工焊接方法 106
5.6 其他器件的焊接 106
5.6.1 電阻和電容的焊接 106
5.6.2 貼片LED正負極的判斷方法 107
5.6.3 電機的焊接問題 107
5.6.4 焊接完成效果 108
5.7 歸納總結 109
5.8 科學精神的培養 109
第三篇 飛控篇 111
第6章 MPU-6050六軸（陀螺儀+加速度計）傳感器介紹及通信 112
6.1 MPU-6050六軸（陀螺儀+加速度計）傳感器介紹 112
6.1.1 概述 112
6.1.2 特征 113
6.1.3 MPU-6050的應用領域 114
6.1.4 引腳介紹 114
6.1.5 硬件連接 116
6.2 I2C總線的介紹與使用 118
6.3 I2C總線硬件結構和時序 119
6.3.1 I2C總線硬件結構圖 119
6.3.2 I2C總線通信時序 120
6.4 I2C總線4個信號的程序分析 121
6.4.1 啟動信號的程序 123
6.4.2 停止信號的程序 123
6.4.3 應答信號的程序 124
6.4.4 I2C設備發送一個字節數據的程序 124
6.4.5 I2C設備接收一個字節數據的程序 125
6.4.6 I2C設備寫入一個字節數據的程序 126
6.4.7 I2C設備讀取一個字節數據的程序 127
6.5 MPU-6050內部寄存器設置 128
6.6 歸納總結 150
6.7 科學精神的培養 150
第7章 基于STC15系列單片機飛控核心算法研究 151
7.1 姿態解算 151
7.1.1 姿態解算對于飛行器的作用 151
7.1.2 姿態解算涉及的傳感器 152
7.1.3 四元數預備知識 152
7.1.4 利用四元數計算歐拉角 153
7.2 濾波算法 167
7.2.1 算術平均濾波法 167
7.2.2 滑動平均濾波法 168
7.2.3 互補濾波算法 168
7.2.4 卡爾曼濾波算法的介紹 169
7.2.5 卡爾曼濾波算法 169
7.3 PID控制算法 170
7.3.1 比例控制 170
7.3.2 比例-積分控制 171
7.3.3 比例-微分控制 172
7.3.4 比例-積分-微分控制 172
7.4 常見定高方式和選擇 173
7.4.1 常見氣壓計介紹 173
7.4.2 為什么選擇氣壓計定高方式 176
7.5 歸納總結 176
7.6 科學精神的培養 177
第8章 PID參數調節方法和整定 178
8.1 PID各參數的含義及其重要性 178
8.2 PID在實際中的使用 180
8.3 超聲波程序分析與講解 183
8.3.1 模塊介紹 183
8.3.2 超聲波時序圖分析 184
8.3.3 超聲波程序 185
8.4 使用PID調節定高 187
8.4.1 PID調節定高程序 187
8.4.2 PID程序分析 189
8.4.3 調節定高問題分析 191
8.5 PID參數在飛行器上的整定 192
8.5.1 調試前的準備 192
8.5.2 飛行器方向的設定 192
8.5.3 調節內環 193
8.5.4 程序分析 195
8.5.5 串級PID的程序分析 199
8.6 歸納總結 200
8.7 科學精神的培養 201
第9章 油門補償 202
9.1 A/D轉換器 202
9.2 A/D轉換測試程序詳解 205
9.3 歸納總結 210
9.4 科學精神的培養 211
第10章 四旋翼飛行器的上位機調試 212
10.1 串行口內部結構 212
10.2 串口通信的原理 213
10.3 串行口1的相關寄存器 216
10.4 飛行器與上位機通信測試代碼 218
10.4.1 uart.h代碼 218
10.4.2 uart.c代碼 219
10.5 上位機查看數據操作步驟 224
10.5.1 程序的下載 224
10.5.2 串口調試參數的方法 226
10.6 歸納總結 231
10.7 科學精神的培養 231
第11章 PWM信號和15系列單片機PWM信號的產生 232
11.1 PWM介紹 232
11.2 軟件模擬PWM 233
11.3 15系列單片機內部PWM設置 235
11.3.1 I/O口模式設置 236
11.3.2 寄存器設置 237
11.4 程序的編寫與實現 245
11.4.1 15系列單片機PWM.h程序 245
11.4.2 PWM初始化程序 246
11.4.3 調節占空比輸出程序 251
11.5 歸納總結 252
11.6 科學精神的培養 252
第12章 基于STC15系列單片機遙控器控制算法 253
12.1 2.4GHz無線發送 254
12.2 搖桿控制飛行模式 259
12.3 體感控制飛行模式 262
12.4 OLED顯示屏 263
12.5 歸納總結 268
12.6 科學精神的培養 |
| 序： |
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