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采用stm32f103CB硬件I2C1/2(自制硬件)中断/DMA访问,四轴开源程序,DMP,PCB外框图纸库文件,USBToVCOM代码下位机

高工
2014-09-02 12:29:50    评分

摸着石头,终于过了河,看各种论坛好多帖、资料、调试经验,然后实践中获得成功飞行。不过,各种专业知识、各种公式、各种计算转换、各种理论一窍不通,路~还有好长好长~~~要走啊!!!

如果想即时了解问题的请加QQ群:——回复可见内容——(加群分享更多代码、图纸、资料。一套真正能飞的资料(NRF24L01、硬件IIC、互补滤波、IMU、卡尔曼、串级PID、USBToVCOM))

内容如题,今天刚搞出来的,只是陀螺仪的一些参数没来的及调试。


本贴原地址:http://forum.eepw.com.cn/thread/260559/1

1.下面的9.02、9.24的用的I2C1访问MPU6050,10.22的是I2C2访问MPU6050。

2.无论哪一个i2c都需要这个函数复位总线,    i2cdevResetBusI2cX(); 否则会出现总线不受控,无效的状态。

3.四轴PCB外框图纸FLY-2.zip里包括.DWG和.DXF的文件,用AutoCAD画的图纸,.DXF的文件可以直接导入AD6.9PCB中,注意选择的时候要选mm,不是inch哦,要想编辑外框的话,可以打开.DWG文件画好图纸后另存为2002版的DXF格式就可以导入PCB中了,外框设计很简单。。。。。

4.FLY-1_PCBLIB.zip文件为小四轴用的PCB元件库,版本是AD6.9用的,FLY-1_PCB.zip是小四轴的pcb文件,同样用软件AD6.9绘制的。

5.代码是用sourceinsight 3.5 编辑的,在文件si-prj下有工程,直接打开了就看,这款编辑软件相当好使,无论是分析移植别人的源码,还是自己写代码都比较NB, 可随意查找整个工程文件连接字符。

6.BT_USB_0.1_2.10_02.rar代码是四轴下位机,配合匿名上位机软件,直接用USB口上传数据,速度很快且比较稳定,关于USB转串口请看以下“USB传串口”。


调试串级PID:http://forum.eepw.com.cn/thread/266908/1

USB转串口:http://forum.eepw.com.cn/thread/267045/1


要看大四轴的,请关注:http://forum.eepw.com.cn/thread/267935/1

有视频哦~(还能看。。。。你懂的!)


以下为代码打包文件、四轴pcb文件、pcb库文件、pcb板外框图纸,回复可见,谢谢!

——回复可见内容——


9.02有些陀螺仪参数bug需要修复,9.24的可以正常调试PID 了!呵呵为了感谢各位关注,下载积分9.02的0分,因为想升级所以9.24还是要分的,最重要的是希望大家看完了代码吐槽下,扔下板砖。mdk4.22版本的。


先上个PCB板图片,不求最好,只求更好!




下图为整合电机输出PWM波的控制公式的推导图。






大四视频:
视频地址:http://player.youku.com/player.php/sid/XOTE4MjY4ODk2/v.swf




关键词: stm32硬件i2c     PCB板     四轴开源程序    

高工
2014-09-02 16:26:04    评分
2楼
在单步调试的时候,初始化程序里IIC有的时候会死机,因为单步运行的时候由于速度较慢根本检测不到管脚的迅速变化,只需要Reset下就可以了。角速度量程要选大点,因为小四周的震旦惯性很小,故频率就高,变化的角速度就很快,所以要选大点的量程;不然在摆动的时候测出来的数据会不动,停在某个角度的。

高工
2014-09-02 16:31:38    评分
3楼
程序直接可以用sourceinsight打开,在si-prj文件里的工程;其实有很多程序文件编辑器,slickedit也比较好使;

高工
2014-09-03 08:24:37    评分
4楼

四轴的ROLL,PITCH,YAW的部分算法程序;

//二阶毕卡法
void IMUupdate(float* Roll, float* Pitch, float* Yaw,
                float gx, float gy, float gz, 
                float ax, float ay, float az, float* fusionDt)
{
#ifdef IMUMpu_Set

    float delta_2=0;
//    float gx, gy, gz, ax, ay, az;
//    float Fgx, Fgy, Fgz; // estimated gravity direction
    float norm = 0.0f;
//    float halfT;
    float vx, vy, vz;
    float ex, ey, ez;
    const static float FACTOR = 0.002;
// 先把这些用得到的值算好
    float q0q0 = q0*q0;
    float q0q1 = q0*q1;
    float q0q2 = q0*q2;
    //  float q0q3 = q0*q3;
    float q1q1 = q1*q1;
    //  float q1q2 = q1*q2;
    float q1q3 = q1*q3;
    float q2q2 = q2*q2;
    float q2q3 = q2*q3;
    float q3q3 = q3*q3;

//    getInitMpu(&gx, &gy, &gz, &ax, &ay, &az);

//    gx = Gyrox;
//    gy = Gyroy;
//    gz = Gyroz;
//    ax = Accelx;
//    ay = Accely;
//    az = Accelz;

    /*归一化测量值,加速度计和磁力计的单位是什么都无所谓,因为它们在此被作了归一化处理*/        
    //normalise the measurements
//    norm = invSqrt(ax*ax + ay*ay + az*az);   
    norm = sqrt(ax*ax + ay*ay + az*az);
    ax = ax / norm;
    ay = ay / norm;
    az = az / norm;

    vx = 2*(q1q3 - q0q2);
    vy = 2*(q0q1 + q2q3);
    vz = q0q0 - q1q1 - q2q2 + q3q3;


    //现在把加速度的测量矢量和参考矢量做叉积,把磁场的测量矢量和参考矢量也做叉积。都拿来来修正陀螺。
    // error is sum of cross product between reference direction of fields and direction measured by sensors
    ex = (ay*vz - az*vy);
    ey = (az*vx - ax*vz);
    ez = (ax*vy - ay*vx);

/*
    // integral error scaled integral gain
    exInt = exInt + ex*Ki;
    eyInt = eyInt + ey*Ki;
    ezInt = ezInt + ez*Ki;

    // adjusted gyroscope measurements
    gx = gx + Kp*ex + exInt;
    gy = gy + Kp*ey + eyInt;
    gz = gz + Kp*ez + ezInt;
*/

//    halfT = SysTickUser / 2000;
//    *fusionDt = SysTickUser / 1000;
    *fusionDt = 0.002;

    gx = gx + ex*FACTOR/halfT;                     //校正陀螺仪测量值       用叉积误差来做PI修正陀螺零偏                            
    gy = gy + ey*FACTOR/halfT; 
    gz = gz + ez*FACTOR/halfT;     

    delta_2=(2*halfT*gx)*(2*halfT*gx)+(2*halfT*gy)*(2*halfT*gy)+(2*halfT*gz)*(2*halfT*gz);    

    q0 = (1-delta_2/8)*q0 + (-q1*gx - q2*gy - q3*gz)*halfT;            // 整合四元数率     四元数微分方程    四元数更新算法,二阶毕卡法
    q1 = (1-delta_2/8)*q1 + (q0*gx + q2*gz - q3*gy)*halfT;
    q2 = (1-delta_2/8)*q2 + (q0*gy - q1*gz + q3*gx)*halfT;
    q3 = (1-delta_2/8)*q3 + (q0*gz + q1*gy - q2*gx)*halfT;             

/*
    // integrate quaternion rate and normalise,四元数更新算法,一阶龙格-库塔法
    q0 = q0 + (-q1*gx - q2*gy - q3*gz)*halfT;
    q1 = q1 + (q0*gx + q2*gz - q3*gy)*halfT;
    q2 = q2 + (q0*gy - q1*gz + q3*gx)*halfT;
    q3 = q3 + (q0*gz + q1*gy - q2*gx)*halfT;  
*/

    // normalise quaternion
//    norm = invSqrt(q0*q0 + q1*q1 + q2*q2 + q3*q3);
    norm = sqrt(q0*q0 + q1*q1 + q2*q2 + q3*q3);
    q0 = q0 / norm;       //w
    q1 = q1 / norm;       //x
    q2 = q2 / norm;       //y
    q3 = q3 / norm;       //z

#endif

//    由四元数计算出Pitch  Roll  Yaw,乘以57.3是为了将弧度转化为角度,陀螺仪x轴为前进方向
//    *Pitch = asin(2 * q2 * q3 + 2 * q0 * q1) * 57.295780; //俯仰角,绕x轴转动     
//    *Roll  = -atan2(2 * q1 * q3 - 2 * q0 * q2, -2 * q1 * q1 - 2 * q2* q2 + 1) * 57.295780; //滚动角,绕y轴转动
//    *Yaw   = atan2(2 * q1 * q2 + 2 * q0 * q3, -2 * q2 * q2 - 2 * q3 * q3 + 1) * 57.295780;  //偏航角,绕z轴转动

    *Pitch  = asin(-2 * q1 * q3 + 2 * q0* q2)*57.295780; // pitch
    *Roll = atan2(2 * q2 * q3 + 2 * q0 * q1, -2 * q1 * q1 - 2 * q2* q2 + 1)*57.295780; // roll         
    *Yaw   = -atan2(2 * q1 * q2 + 2 * q0 * q3, -2 * q2 * q2 - 2 * q3 * q3 + 1)*57.295780;  //偏航角,绕z轴转动
//    *Yaw = 0;

    if(*Yaw < -180 ){*Yaw = *Yaw + 360;}
    if(*Yaw > 180 ){*Yaw = *Yaw - 360;}

}

 


高工
2014-09-03 08:29:57    评分
5楼
程序里运用了匿名四轴的上位机的接口程序,可以直接用匿名的上位机通信。

菜鸟
2014-09-05 20:29:57    评分
6楼
看看 ,好专业!

专家
2014-09-06 10:24:34    评分
7楼
楼主  咱们的论坛是支持代码插入功能的

高工
2014-09-09 15:47:34    评分
8楼
哈哈,不经常发帖,不会用啊!

菜鸟
2014-09-14 16:53:35    评分
9楼
谢谢楼主

菜鸟
2014-09-21 22:42:51    评分
10楼
來看看

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