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标题: 【开源】中国版超低成本基于STM32F4的PaparazziUAV飞控板 [打印本页]
作者: xukejing    时间: 2016-3-20 16:22
标题: 【开源】中国版超低成本基于STM32F4的PaparazziUAV飞控板
本帖最后由 xukejing 于 2016-6-6 11:39 编辑

我最近把我设计的新飞控在ppz官方论坛上开源了，国内玩家可能还不知道，发个帖汇报一下。
这是我设计的超低成本飞控板，叫Paparazzi Hyper X，原件总花费小于200人民币。这个ppz飞控有什么惊人的改变，敢叫 “ultra low cost UAV autopilot board”。首先传感器不再使用昂贵的Aspirin V2.2 IMU，开创性地（zuo shang tian de）使用了了超级廉价的GY-86 10DOF IMU（当然，我不知道GY-86支持ppz以后会不会提高售价）。其次，电源和信号部分做了优化。
虽然廉价，但依然支持各种逆天的自适应导航算法。不管你空中变气动参数，还是空中抛载荷，不用调导航PID，压航线还是那么牛逼哄哄的。
虽然廉价，但完美支持quadshot飞行器（我的地面站里已经有个调好的基于PPZ Hyper X的quadshot固件）。如果你还在纠结怎么实现固定翼和多旋翼模式的转换，试试ppz的代码吧。

ppz官方论坛的首发帖：http://lists.paparazziuav.org/Ne ... -China-td17792.html
地面站和飞控代码编译要用linux系统，我最近部署好一台virtualbox虚拟电脑（以前的那台基于ubuntu14.04的地面站被我玩崩溃了，新整了个基于最新ubuntu15.10的），可以从百度网盘下载：http://pan.baidu.com/s/1bu3wOQ
详细的飞控说明的word文档的下载地址：http://pan.baidu.com/s/1hrhywfE
如果你已经有ppz的开发环境，可以下载我的源代码补丁，放到paparazzi的工作目录中，就可以支持新飞控版了http://pan.baidu.com/s/1bnLnJCN
原理图下载地址：http://pan.baidu.com/s/1bojBSRX

原理图的缩略图：
(, 下载次数: 113)








作者: 2100748808    时间: 2016-3-20 20:07
此贴必需火
作者: sangjie    时间: 2016-3-20 20:56
这个可以有，楼主威武
作者: xukejing    时间: 2016-3-20 21:50
virtualbox虚拟电脑，已部署好paparazzi开发工具，用户名ppz，密码ppz，管理员账号root，密码ppz，可以从百度网盘下载：http://pan.baidu.com/s/1bu3wOQ
源代码补丁，如果你熟悉ppz开发，可以只下载补丁，就可以支持新飞控版了，仍然可以使用你原来的地面站：http://pan.baidu.com/s/1bnLnJCN

Paparazzi Hyper X Autopilot

1 概述
Paparazzi Hyper X 无人机飞控基于STM32F4Discovery开发板设计。基于STM32F407VGT6，最高168MHZ，带浮点计算单元，有192KBRAM和1024KBFlash。


·                    STMicroelectronics STM32F4VGT6 Cortex M4 MCU

·                    板载 STLinkv2 编程器

·                    板载5V和3V稳压电路

·                    MPU6050 陀螺

·                    HMC5883 磁场计

·                    MS5611 气压传感器

·                    UBLOX GPS NEO 6M

·                    两个3.3V TTL UART (UART3, UART6, 5V 兼容)

·                    一个 I2C3.3V bus (I2C2, 5V兼容)

·                    11个舵机 PWM 输出

·                    4 个状态灯（绿黄蓝红）

·                    1个LIS302DL MEMS 加速度计接在SPI1

·                    6 个ADC 模拟电压采集 (4号口用于电池电压采集)  

·                    8 个遥控 PWM 输入

2 细节特征

10 DOFIMU GY-86
(, 下载次数: 92)
传感器使用GY-86 IMU板，该板自带5V转3.3V的电路。GY-86(MPU6050-HMC5883-MS5611) 的硬件与 Drotek 10DOF很像，但它们的I2C地址不同，因此需要对PPZ代码做适当改动。MPU6050的地址是7位长度的b110100X，最后一位的X是LSB位，由AD0的逻辑电平决定。在GY86中，AD0被拉低到GND，因此地址是b1101000。因为I2C的数据长度被定义为8位，所以GY-86的7位地址左移一位变成8位后是b11010000，以16进制表示就是0XD0
为了启用GY-86模块，在PPZ的机体配置文件里要加入以下代码


  
File: conf/airframes/myplane.xml
  
  
<subsystem name="imu"  type="gy86_10dof">
  
<configure name="GY86_I2C_DEV"  value="i2c2"/>
  
<define name="IMU_GY86_ORIENTATION_IC_UP"  value="1"/>
  
</subsystem>
  


MS5611与MPU6050并联在I2C2总线上。读MS5611的代码不在IMU的驱动上。如果要启用MS5611，机体配置文件上要插入这句话<definename="USE_BARO_MS5611"/>

启用了还不够，为了使读到MS5611的数据用于定点和导航，以下代码要加入到PPZ的机体配置文件。

  
File: conf/airframes/myplane.xml
  
  
  <modules>
  
    ...
  
     <load  name="baro_ms5611_i2c.xml">
  
     <define  name="SENSOR_SYNC_SEND"/>
  
<define  name="MS5611_I2C_DEV" value="i2c2"/>
  
     <define  name="MS5611_SLAVE_ADDR=0xEE"/>
  
     <define name="MS5611_SEND_BARO_ALTITUDE"/>
  
    </load>
  
  </modules>
  

PPMEncoder编码器

ArduPPM是APM项目里的8通道编码器，现在被Hyper X飞控采用了。ArduPPM程序被运行在一块arduino pro mini上。编码版能直接与接收机插一起的构型是引用（shan zhai）了国内ppz论坛一个大虾的开源方案，欢迎编码板原作者批评指正。
(, 下载次数: 93) (, 下载次数: 99)


3 引脚说明
(, 下载次数: 102)

  
LED
  
  
Pin #
  		  
Name
  		  
Type
  		  
Description
  		  
Color
  
  
PD13
  		  
LED_3
  		  
Out
  		  
above LIS302DL
  		  
Orange
  
  
PD12
  		  
LED_4
  		  
Out
  		  
left of LIS302DL
  		  
Green
  
  
PD14
  		  
LED_5
  		  
Out
  		  
right of LIS302DL
  		  
Red
  
  
PD15
  		  
LED_6
  		  
Out
  		  
below LIS302DL
  		  
Blue
  
  
PA9
  		  
LED_9
  		  
Out
  		  
same as USB power (VBUS, needs to be enabled in header  file)
  		  
Green
  


  
UART3
  
  
Pin #
  		  
Name
  		  
Type
  		  
Description
  
  
PD8
  		  
UART3 TX
  		  
Out
  		  
UART3 Serial Output
  
  
PD9
  		  
UART3 RX
  		  
In
  		  
UART3 Serial Input
  


  
UART6
  
  
Pin #
  		  
Name
  		  
Type
  		  
Description
  
  
PC6
  		  
UART6 TX
  		  
Out
  		  
UART6 Serial Output
  
  
PC7
  		  
UART6 RX
  		  
In
  		  
UART6 Serial Input
  



  
I2C2
  
  
Pin #
  		  
Name
  		  
Type
  		  
Description
  
  
PB10
  		  
I2C2 SCL
  		  
I/O
  		  
I2C2 Serial Clock
  
  
PB11
  		  
I2C2 SDA
  		  
I/O
  		  
I2C2 Serial Data
  


  
ADC
  
  
Pin #
  		  
Name
  		  
Type
  		  
Description
  
  
PB1
  		  
AUX1
  		  
I/O
  		  
ADC_1
  
  
PC5
  		  
AUX2
  		  
I/O
  		  
ADC_2
  
  
PC4
  		  
AUX3
  		  
I/O
  		  
ADC_3
  
  
PA4
  		  
AUX4/BAT
  		  
I/O
  		  
ADC_4, is used for BAT voltage
  
  
PC1
  		  
AUX5
  		  
I/O
  		  
ADC_5
  
  
PC2
  		  
AUX6
  		  
I/O
  		  
ADC_6
  

  
PWM
  
  
Pin #
  		  
Name
  		  
Type
  		  
Description
  
  
PE9
  		  
PWM0
  		  
Out
  		  
Servo 1
  
  
PE11
  		  
PWM1
  		  
Out
  		  
Servo 2
  
  
PE13
  		  
PWM2
  		  
Out
  		  
Servo 3
  
  
PE14
  		  
PWM3
  		  
Out
  		  
Servo 4
  
  
PE5
  		  
PWM4
  		  
Out
  		  
Servo 5
  
  
PE6
  		  
PWM5
  		  
Out
  		  
Servo 6
  
  
PA3
  		  
PWM6
  		  
Out
  		  
Servo 7
  
  
PA2
  		  
PWM7
  		  
Out
  		  
Servo 8
  
  
PA1
  		  
PWM8
  		  
Out
  		  
Servo 9
  
  
PA0
  		  
PWM9
  		  
Out
  		  
Servo 10
  
  
PB14
  		  
PWM10
  		  
Out
  		  
Servo 11
  
  
PB15
  		  
PWM11
  		  
Out
  		  
Servo 12
  

  
PPM
  
  
Pin #
  		  
Name
  		  
Type
  		  
Description
  
  
PC9
  		  
PPM
  		  
In
  		  
PPM input
  


4 Daughterboard分线板
(, 下载次数: 103)
(, 下载次数: 84)

(, 下载次数: 101)
Hyper X基于STM32F4 Discovery，是为具有一定动手能力的并且刚接触飞控开发学生用户设计的。该飞控被我设计得尽可能地简单。在一些数据接口上，我利用了MCU的电平兼容性，省掉了电平转换芯片。另外，分线板上不用对I2C数据口做上拉，STM32F4Discovery母板和GY-86IMU板上已有上拉电路。为了提高舵机控制部分的可靠性，在几个PWM输出口上都有100欧姆的阻抗匹配电阻，该电路我实测过在3米长数据线里把500KHz信号传3米妥妥的。两个UART串口的电源各有一个100nf电容做旁路解耦以保证母板供电稳定（这个实测没必要，我调试时候作死地把9块9包邮的超大波纹的山寨USB手机电源直接接开发板上了，实测不死机，discovery板自带的稳压电路已经够用）。ADC1至4有1N4148高速开关管组成的钳位电路，只要不是手残接到220V市电了，接到继电器、接到马达、就算12S电池反接，各种作死也不会挂。诚然，ADC提高稳定性往往要牺牲采集精度。如果把1N4148换成1N4007整流管，那么就算380V工业用电长时间接着也不怕了，但ADC的精度也就彻底废了。我选用的是漏电流6uA的1N4148开关管组成的钳位电路，虽然漏电流已经很小了，但测量微小电压信号时依然不可避免地会引起失真。ADC分压电路在5V输入时候的电流大约200uA，数量级与漏电流差了10的二次方，钳位电路的影响可以忽略。但是换做微电压，比如0.1V输入时，分压电路的电流是4.5uA，这就与钳位电路的漏电流在一个数量级上了，误差就会很大。因此ADC1至4可以接电压电流模块，但不适合红外平衡传感器那种需要高精度的场合。ADC5和6没有做保护，但保留了对微电压信号的测量精度。


5 Build the code代码编译

1 解压我提供的ppz代码补丁，该补丁是个叫paparazzi.tar的压缩文件

2把里面的文件复制到ppz的工作目录里，我已经按文件夹的名字布置好各个文件了，放到对应的文件夹下。

3启动ppz地面站命令代码是cd ~/paparazzi && ./paparazzi

4在AC选项里选择我配置好的一个飞机，叫MYAC，它是个quadshot飞行器。其他的配置见图。
(, 下载次数: 106)
5先点Build，然后点Upload

6 可以上天咯！


6 STLink上传程序的一些细节

要用到st_flash 和st_util两个程序。我提供的虚拟机里已经做了stlink的部署，所以可以直接点upload上传。

如果你不用我提供的地面站，我也欢迎使用我编译出来的stlink程序，目录在我提供的虚拟机里的~/stlink文件夹或/bin文件夹下。把st_flash 和st_util两个文件拷贝到你的linux电脑的/bin目录，并给执行权限，完事。

欢迎大家去ppz官方论坛交流学习http://lists.paparazziuav.org/Ne ... -China-td17792.html





作者: 1000    时间: 2016-3-21 13:52
你好，我也用arduino 自制了一个ppm编码器，一通道（tx输入）没有输出，其余通道正常，用万用表检查过连接没有问题，接收机接舵机输出正常，程序烧过arduppm和Paparazzi的，都是同一个问题，请问下大概是什么问题
作者: makeflyeasy    时间: 2016-3-22 23:50

作者: fufang001    时间: 2016-3-27 07:05
期待楼主的视频
作者: Zakchen    时间: 2016-3-27 07:29
支持下楼主，开源是新的开始
作者: 馬云飞    时间: 2016-3-29 07:40
好人好贴！
作者: zlf小飞    时间: 2016-3-30 15:43
好复杂！感觉MWC比较简单，而且成本很低。不过楼主的创新精神很赞我只会拿别人的玩 (, 下载次数: 111)
作者: happyer    时间: 2016-3-30 17:07
这个可以有，楼主威武
作者: huashao    时间: 2016-4-6 01:03
威武
作者: wangluoqishi    时间: 2016-4-7 21:03
支持楼主      貌似现在支持CC3D和NAZE32板子了   但是不太会编译   要刷bootloader ？   该怎么编译上传到CC3D的板子上
作者: lagaiww    时间: 2016-4-11 21:28
支持楼主
作者: redtxd    时间: 2016-4-16 12:29
楼主威武
作者: gemingyu    时间: 2016-5-1 21:16
1000 发表于 2016-3-21 13:52
你好，我也用arduino 自制了一个ppm编码器，一通道（tx输入）没有输出，其余通道正常，用万用表检查过连接 ...

你好我也遇到了在这个问题，你的解决了吗？

作者: bmlj911    时间: 2016-6-6 09:49
lz你好，我也是玩ppz的，看到你做新方案了，想邀请你一起讨论。你看能不能加下我们的QQ群
作者: bmlj911    时间: 2016-6-8 12:04

lz啊 求加个好友啊
作者: ziyee    时间: 2016-6-10 17:59
可以打板了
作者: aluken    时间: 2016-6-13 22:28
楼主厉害！！！！
作者: 快乐之神    时间: 2016-7-20 14:08
wangluoqishi 发表于 2016-4-7 21:03
支持楼主      貌似现在支持CC3D和NAZE32板子了   但是不太会编译   要刷bootloader ？   该怎么编译上传到 ...

在哪里看到支持CC3D   naze32了  在官网没有看到信息呀


作者: wangluoqishi    时间: 2016-7-21 16:08
本帖最后由 wangluoqishi 于 2016-7-21 16:15 编辑
快乐之神 发表于 2016-7-20 14:08
在哪里看到支持CC3D   naze32了  在官网没有看到信息呀

我从它的配置信息里看到的，至于能不能运行起来就不知道了
这个帖子也有提到  http://diydrones.com/profiles/bl ... 625&page=1#comments

https://github.com/paparazzi/paparazzi/pull/1452





作者: 快乐之神    时间: 2016-7-22 09:04
wangluoqishi 发表于 2016-7-21 16:08
我从它的配置信息里看到的，至于能不能运行起来就不知道了
这个帖子也有提到  http://diydrones.com/pro ...

谢谢

作者: 快乐之神    时间: 2016-7-22 10:08
wangluoqishi 发表于 2016-7-21 16:08
我从它的配置信息里看到的，至于能不能运行起来就不知道了
这个帖子也有提到  http://diydrones.com/pro ...

兄弟  你有没有试过，看看能不能跑起来

作者: wangluoqishi    时间: 2016-7-22 20:37
快乐之神 发表于 2016-7-22 10:08
兄弟  你有没有试过，看看能不能跑起来

没试过   都不知道怎么配置编译   

作者: wayone47    时间: 2016-9-12 09:34
赞一个，厉害。
作者: ahfynjj    时间: 2016-9-12 12:56
想问下楼主， PPZ和使用较多的PIX CC3D比 区别在哪，优势和劣势在哪，坛子上没看到有相关的对比干货，希望楼主科普
作者: tv888    时间: 2019-4-29 13:57
本帖最后由 tv888 于 2019-4-29 18:36 编辑

玩过PPZ的Lisa飞控，乌邦图系统地面站太难使用了~其实Paparazzi 地面站里面有些功能普通玩航模的是不需要的，要是楼主能把主要的几个功能移植出来做成windows系统能使用的地面站，估计Paparazzi 玩家会比现在多几十倍。
作者: 小哥哥1    时间: 2019-5-12 14:37
Ubuntu系统起始没那么难用，也有图形界面！安装这个系统也不难！双系统也是很给力的
作者: 小哥哥1    时间: 2019-5-12 14:39
以前听说过这个飞控系统，但是不知道他有什么特色？听说如果领头的还在的话可以和pix并驾齐驱。
作者: 守护初心    时间: 2019-5-20 10:19
厉害啊




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