【空心杯四旋翼TinyLeaf】介绍

写在最前:

        时间过得很快,转眼我就要毕业了,本科四年中,实验室的学长学弟都给我非常多的帮助,我也在很多开源项目中学习到很多。作为开源精神的受益者,我觉得也应该把自己的工作分享给大家。

       我一直对飞行器有着强烈的兴趣,开始接触四旋翼是从《三傻大闹宝莱坞》这部电影开始的,兰彻的四旋翼给我留下很深的印象。在对控制论没有一点了解的情况下我就开始了尝试,哈哈,结果当然是都没有离地。直到上了大学才对控制有了基本的概念,并在几个学长的帮助下开始了解飞行器控制相关的技术。正是因为有着大家的帮助,我才能成长迅速,前些日子我的倾转旋翼飞行器也试飞成功了。于是乎,我想乘着这点空余时间。也做一些能帮助更多喜爱飞行器的朋友接触,了解这个领域。

       我在做四旋翼的时候,发现硬件、成本和复杂的代码在很大程度上阻挡了众多爱好者的脚步。很多人看着价格就望而却步了。还有一些pixhawk入门的爱好者在学会使用地面站之后就不知道到如何深入了,还有一部分人,有幸淘到了crazypone之类的微型四轴,打开工程一瞅,嚯,全是英文(还有俄文)注释的代码,这还学个锤子呢?极少数人开始了从PCB设计的慢慢前进,然后渐渐沉没在广阔的硬件设计海洋之中……


       鉴于此,我打算将我做的第一套小四轴的硬件和代码稍作改进,做成套件开源,包括原理图、PCB以及代码(关键部分逐行中文注释)。想了解飞控代码的可以直接在飞控板仿真或对飞控编程,对飞控板电路感兴趣的可以在原理图上稍作修改,做属于自己的飞控。所有资料遵循BSD开源协议。大家基本可以随意使用,具体的要求可以看下图

       正点原子,小马哥等等很多优秀的团队和个人都发布了小四轴的套件,相比之下,Tinyleaf套件确实是相形见绌。不过此套件的优势在于:

  • 在硬件设计上采取了多裕量的设计,每个MOS瞬时通流12A,在一定程度上可以防止堵转烧毁MOS管芯的情况发生。
  • 使用商品遥控器通过s.bus通讯,信号稳定,代码可以移植,为用户将遥控代码移植到遥控车船提供便利。
  • 使用空心杯减速组提供动力,防止初学者受到严重的伤害,无刷电机和无减速的空心杯带桨叶打手非常容易见血,相比之下,带减速组的空心杯动力只会觉得比较疼~)

       值得一提的是,TinyLeaf的第一套代码仅使用单级PID实现姿态闭环,控制核心代码非常简单,非常适合初学者作为了解PID算法的工具。难度很低,我希望所有爱好者能先体验一把飞行的乐趣,用兴趣驱动后期的学习,而不是在几次失败后选择了放弃。在后期我打算视情况更新非线性PID、ADRC等控制算法,以及激光/气压计定高,光流定位、卡尔曼融合等等,我也会视情况对一些部分开教程。

TinyLeaf参数

飞控 硬件版本 2.1
主控芯片 STM32F103C8T6
电机驱动芯片 FS8205A
遥控协议 S.BUS
RGB-LED 1个
蜂鸣器 无源可调
拓展接口 串口1,串口3
飞控净重 6.0g
软件 下载方式 ST-Link
编译/下载软件 Keil
最新版本 1.0.0
其他 四轴动力 8520空心杯减速组
电池 花牌3.8V/450mah
遥控器 富斯i6s
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