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标题: PX4飞控从Zero开始折腾记录贴 [打印本页]
作者: 喜乐蒂    时间: 2014-2-11 21:11
标题: PX4飞控从Zero开始折腾记录贴
本帖最后由 喜乐蒂 于 2014-5-9 22:54 编辑

从今天开始我在这个帖子中记录下折腾PX4飞控的过程，欢迎各位朋友一起讨论……

本人介绍：
      记得刚来5imx论坛时我才参加工作，在一个非常有电子硬件氛围的公司生产部搞装配。我的起点很低吧？  
2年后公司研发部差一个给硬件总工打下手的人，就把我调入了研发部。
      通过模型电子设备研究的熏陶，我对电子硬件产生了浓厚的兴趣，结合工作的便利学习着各种电子方面软硬件知识，
搭建各种硬件电路，学习C语言，AVR单片机，绘制电路图等等。这电子这条路上我已无法回头，通过多年的努力，
现在我已是另一家公司的研发部硬件主管。
      也可以说模型改变了我的一生，各位有兴趣可以找找我早期的帖子。

/**********************************************************************************/
      废话就不多说了，反正就是现在挺无聊的，研究下PX4飞控满足下心中的小冲动……
      为什么选PX4？很简单，相比AMP飞控，PX4采用ST公司基于ARM Cortex-M4内核的微处理器，比神马AVR单片机强太多了！
我已不玩8位单片机很多年^_^    PX4开源飞控固件中有个Nuttx嵌入式实时操作系统，可玩性非常棒！

PX4飞控介绍：（官网链接http://pixhawk.org/zh/start）
      PX4飞控是一个软硬件开源项目，目的在于为学术、爱好和工业团体提供一款低成本高性能的高端的自驾仪。
      有兴趣的朋友可以到官网查看飞控的硬件配置和各种参数，在这里我就不多写了。
      PX4飞控有2套硬件平台共用固件：PIXHAWK和PIXFMU。AWK适合普通模型爱好者，FMU适合有电子基础的模型爱好者和开发人员。
      有很多朋友问我为什么不搞PIXHAWK？因为PIXFMU的主控板和信号板是分离模块化设计，各种接口都有从板载接插件引出，非常适合
调试开发和各种功能扩展，可以为各种不同的飞行平台进行适配。比如PIXIOAR就是为AR.Drone四轴飞行器适配的IO信号板……
      
(, 下载次数: 504)


折腾记录01：
      到官网下载最新的软硬件开源资料。这里说明一点，淘宝上很多卖家声称主控版本是V1.72，IO版本是V1.31，这都是假的
不知道是什么目的，太搞笑了。最新的硬件版本是1.71和1.3，到如下官网链接可以看到：
      https://github.com/PX4/Hardware      
      PX4的电路图是用Eagle CAD软件绘制的，国内PCB加工厂是不支持这种文件直接打板的，需要把PCB文件转成Gerber文件才能加工。
今天完成了电路板外协加工打样（主控和IO板各10块），整理了主控板的BOM清单。

BOM中的芯片

1芯片STM32F405RGT6TQFP64U1(主控微处理器)
1
2芯片TXS0102DCURTI-DCUU2,  U3, U4（电平转换芯片）[/td]  [td=34]
3
3芯片SN74LVC2T45TI-DCUU5（双向的电平转换芯片）[/td]  [td=34]
1
4芯片AMS1117-3.3SOT-223U6（LDO）[/td]  [td=34]
1
5芯片TPS76333SOT23-5U7（LDO）[/td]  [td=34]
1
6芯片M24128-BWDW6TPMSOP-8U8（EEPROM）[/td]  [td=34]
1
7芯片MS5611-01BA　U10（气压传感器，测量高度）[/td]  [td]
1
8芯片HMC5883L　U11（磁力计）[/td]  [td]
1
9芯片L3GD20TRLGA-16U12（三轴陀螺仪，冗余）[/td]  [td]
1
10芯片MPU-6000QFN-24U14（IMU芯片，包含三轴加速度、三轴陀螺）[/td]  [td]
1

PCB效果预览图

主控板：（^_^  这个LOGO是我加的，见笑）
(, 下载次数: 516) (, 下载次数: 479)
IO扩展板：
(, 下载次数: 476) (, 下载次数: 460)

请点击“只看该作者”关注偶的进展，以后以回帖的形式更新本帖，谢谢捧场！！！










作者: 366563421    时间: 2014-2-11 22:10
留一个脚印，持续关注
作者: aweixinga    时间: 2014-2-11 22:11
顶一个~~~
作者: crazyboyyy    时间: 2014-2-11 22:13
加油   不过最新的已经是pixhawk了
作者: 老A    时间: 2014-2-11 22:17
顶一下！！！！
作者: surebo    时间: 2014-2-11 22:19
占个座，我也在研究


作者: wxplt    时间: 2014-2-11 22:28
赞，关注，持续关注
作者: 老赵小号    时间: 2014-2-11 22:29

作者: yangshichang110    时间: 2014-2-11 22:52
= =楼主学的真快，大学狗佩服，ARM操作系统好麻烦啊。。
作者: Angeldie    时间: 2014-2-12 08:14
为何不搞pixhawk？
作者: 起伏的身影    时间: 2014-2-12 08:33
这套飞控好像要5.6千块吧？是北 京零度开发的…我感觉是开机就能用吧？噢，还需要调试！这个具体怎么调试？我要FPV以后需要这个…
作者: soslhg    时间: 2014-2-12 08:44
起伏的身影 发表于 2014-2-12 08:33
这套飞控好像要5.6千块吧？是北 京零度开发的…我感觉是开机就能用吧？噢，还需要调试！这个具体怎么调试？ ...

别扯了好不好，这是apm团队的作品！还零度！！！还5,6千。我只能呵呵呵呵呵呵。

作者: sjg3857    时间: 2014-2-12 09:42
非常感兴趣
作者: zokejj    时间: 2014-2-12 09:47
起伏的身影 发表于 2014-2-12 08:33
这套飞控好像要5.6千块吧？是北 京零度开发的…我感觉是开机就能用吧？噢，还需要调试！这个具体怎么调试？ ...

XD，你不会吧，还北 京团队开发的，晕倒。还有个PPZ难道也是北 京零度开发的？？呵呵

作者: lanse2pty    时间: 2014-2-12 12:52
是不是就是pixhawk？
作者: 白小淘    时间: 2014-2-12 12:54
起伏的身影 发表于 2014-2-12 08:33
这套飞控好像要5.6千块吧？是北 京零度开发的…我感觉是开机就能用吧？噢，还需要调试！这个具体怎么调试？ ...

你说的是X4-P吧，这个是PX4，X4-P是零度的，PX4是国外的开源项目，软硬件都是开源的……

作者: 喜乐蒂    时间: 2014-2-12 15:26
折腾记录02:

      今天早上整理的PX4IOv1.3板的BOM，顺便和昨天整理主控板的BOM一起传到供应商报价，本人估计整套飞控的物料
成本在300元左右如要批量还要加上焊接、调试、测试费用，不便宜啊！

如下是IO板的芯片型号：
1 芯片 TPS2051B SOT23-5L U1, U3, U5（电源控制器） 3
2 芯片 TPS2061B SOT23-5L U4（电源控制器） 1
3 芯片 SN74LVC8T245 SSOP-24 U2（电平转换芯片） 1
4 芯片 74LVC2GU04 SOT-363 U6（反相器） 1
5 芯片 MAX3051 SO-8 U7（CAN接口芯片） 1
6 芯片 STM32F103C8T6 TQFP48 U9（控制芯片） 1
7 芯片 AMS1117-3.3 SOT-223 U10（LDO） 1
8 芯片 24AA08 SOT23-5 U11（EEPROM） 1
9 模块 PTH08080WAH 　 U8（开关电源模块） 1  

另外还抽出时间参照官网教程把这个开源飞控的固件整体编译了一把：
(, 下载次数: 197)

所有烧入文件正确编译完成

先用手上有的STM32F4Discover开发板验证Bootloader代码，测试是否能USB连接识别固件
(, 下载次数: 198)

测试结果是能够识别USB虚拟的串口
(, 下载次数: 171)




作者: blackblue    时间: 2014-2-12 16:50
反正你打了十套板,成本价给我一套好了!不知可否?
作者: ddrxixi    时间: 2014-2-12 18:55
同样来一套
作者: wl777wl    时间: 2014-2-12 19:02
围观一下。支持！
作者: 喜乐蒂    时间: 2014-2-13 17:22
折腾记录03：
      今天供应商把报价回给我，看了下价格果然和我估计的差不多，元器件成本330元，而且原装进口的接插件量太小不卖。
主要的元器件成本集中在4个器件上面：
STM32F405       42元（主控芯片）
MS5611            45元（气压传感器，测量高度）
MPU-6000         39元（IMU芯片，包含三轴加速度、三轴陀螺）
PTH08080WAH  45元（开关电源模块）
     总结：px4飞控小批量生产，估计整体成本在400元以上。淘宝上PX4FMU飞控的价格在600元左右算是正常价格，不存在暴利。

     另外在官网把飞控的E文使用说明啃了一遍，才发现PX4FMU只要下面的主控板就可以单独飞四轴、固定翼等4通道模型，上面
那块IO扩展板增加到8通道，可以脱控自动飞行。



作者: 最近不过咫尺    时间: 2014-2-13 17:35
新人暖贴
作者: sukekkk    时间: 2014-2-16 08:56
喜乐蒂 发表于 2014-2-13 17:22
折腾记录03：
      今天供应商把报价回给我，看了下价格果然和我估计的差不多，元器件成本330元，而且原 ...

那要加io板才能飞八轴吗？

还有那个px4flow是干嘛的？

作者: kkk2892521    时间: 2014-2-16 09:21
学习中
作者: zqtengfei    时间: 2014-2-16 10:31
学习了，2年前听说的东西现在终于来高手搞了！要是预定我来个！
来自安卓客户端
作者: Kirk    时间: 2014-2-16 11:46
一直在关注PX 楼主多的板子 sell  to me one
作者: zhanggang    时间: 2014-2-16 13:24
喜乐蒂 发表于 2014-2-13 17:22
折腾记录03：
      今天供应商把报价回给我，看了下价格果然和我估计的差不多，元器件成本330元，而且原 ...

支持楼主的开拓精神！

作者: zqtengfei    时间: 2014-2-16 13:50

来自安卓客户端
作者: 喜乐蒂    时间: 2014-2-16 14:17
sukekkk 发表于 2014-2-16 08:56
那要加io板才能飞八轴吗？

还有那个px4flow是干嘛的？


px4flow 是智能光流传感器——对物体之间的相对运动进行在线检测和补偿的传感器
作者: luxinexcs    时间: 2014-2-16 23:40
mark
作者: dict    时间: 2014-2-17 00:08
顶一下！！！！

作者: 喜乐蒂    时间: 2014-2-18 14:55
本帖最后由 喜乐蒂 于 2014-2-18 14:57 编辑

折腾记录04：
      经过一个星期的等待，打样的PCB电路板到手了，上个图给大家看看：
这是主控板的PCB
(, 下载次数: 91)
这个是IO扩展板的PCB
(, 下载次数: 116)

      PCB打样数量各10块，工艺是默认的喷锡、绿油。在这里我解释下工艺原因，打样PCB
一般是不用沉金或以及其它颜色油墨，因为第一使用默认工艺价格便宜，第二打样速度快，第三
容易看到PCB走线便于调试。批量生产时随便什么颜色都可以用……
      明天元器件送到后就开始焊接，难度很大啊…………




作者: Zhang.D    时间: 2014-2-18 16:09
貌似会火，留名。
作者: 喜乐蒂    时间: 2014-2-23 16:03
折腾记录05：

      这几天抽空把主控板焊了，焊接难度很大的说…… 高度传感器和冗余的陀螺芯片没焊（先飞四轴，看看是否有影响）
先给大家瞅瞅我的焊接环境，有个单独的小房间焊接样板：
(, 下载次数: 123)
(, 下载次数: 112)
下图是焊接好的主控板：
(, 下载次数: 97)
(, 下载次数: 124)

     板已调试通电，烧入了Bootloader代码，电脑能够正确识别（同事的电脑）。但发生一个悲剧，前天我对C盘Win7统进行了精简，
在我的电脑不能正确安装驱动，下星期要重装系统……哎……

作者: SamitTech    时间: 2014-2-24 15:34
我对PX4也很感兴趣，自己做的飞控也是基于STM32的，对楼主的进度表示关注阿~~加油！
作者: SamitTech    时间: 2014-2-24 15:35
还有我想问下，加入光流计之后，高度定位自然没问题，在水平方向也能做到精确定位么？
作者: 啊五    时间: 2014-2-24 16:30
喜乐蒂发表于2014-02-23 16:03:14
折腾记录05：

      这几天抽空把主控板焊了，焊接难度很大的说…… 高度传感器和冗余的陀螺芯片没焊（先飞四轴，看看是否有影响）
先给大家瞅瞅我的焊接环境，有个单独的小房间焊接样板：
[attach]1956286[/attach]
[attach]1956287[/attach]
下图是焊接好的主控板：
[attach]1956284[/attach]
[attach]1956285[/attach]

     板已调试通电，烧入了Bootloader代码，电脑能够正确识别（同事的电脑）。但发生一个悲剧，前天我对C盘Win7统进行了精简，
在我的电脑不能正确安装驱动，下星期要重装系统……哎……
这么多贴片原件，而且正反两面，纯手工焊接这也太考验技术了。
来自安卓客户端
作者: zgchen    时间: 2014-2-26 02:32
本帖最后由 zgchen 于 2014-2-26 02:34 编辑

偶也想打算研究下PX4！LZ有这个Gerber文件吗？？打板用了多少米啊？？
发我邮箱cxd9113000@126.com

作者: zhenji512    时间: 2014-2-26 16:52
好东西，大家一块儿学习，时刻关注楼主动态。
作者: ww112233    时间: 2014-2-26 18:04
顶起！
作者: 喜乐蒂    时间: 2014-2-27 12:14
折腾记录06:
      经过2天的调试，发现没有气压传感器主控板无法自检通过，只好乖乖的焊上
       (, 下载次数: 120)
      这个板子没有热风枪简直没法焊，气压传感器、磁力计、陀螺芯片都是引脚在下面，真麻烦……
      不过有嵌入式系统就是好，底层加载数据都可以通过串口看到，什么地方有问题简单明了
      通过mavlink协议和地面站软件GCS通信，传感器数据正常输出：
       (, 下载次数: 115)
      这两天熟悉下这个飞控的使用方法，搞个四轴飞飞……



作者: Afisom    时间: 2014-2-27 20:01
本帖最后由 Afisom 于 2014-2-27 20:10 编辑

最近做毕业设计就是用px4飞直升机，几乎从0开始，持续关注lz，希望能给个流程。官网看着太累了，英语战5渣一只。。。。另外，我下载安装toolchain以后打不开eclipse怎么办file:///C:\Users\Administrator.WIN-9DNPAHP1GPA\AppData\Roaming\Tencent\Users\1508495524\QQ\WinTemp\RichOle\)6`N)OJ8VA998_PN@2GV{)H.jpg


作者: 喜乐蒂    时间: 2014-2-27 20:13
本帖最后由 喜乐蒂 于 2014-2-27 20:16 编辑
Afisom 发表于 2014-2-27 20:01
最近做毕业设计就是用px4飞直升机，几乎从0开始，持续关注lz，希望能给个流程。官网看着太累了，英语战5渣 ...

这个？官网的流程已经很详细了，用google翻译啊…… toolchain后下载要先更新，按照官网教程来绝对不会错，你这个问题是JAVA没安装。  





作者: hzbunny    时间: 2014-2-27 21:42
关注中
作者: clogord    时间: 2014-2-27 23:27
lz我找不到PX4的源代码啊 我想看看它是怎么搞姿态融和的
作者: dboy    时间: 2014-2-27 23:59



你好，能卖一套PCB板给我吗？最近自己焊APM，焊上瘾，想焊个PX4玩玩。

作者: dboy    时间: 2014-2-28 00:05
建议使用预热平台+锡膏来焊接，很快就搞掂。
作者: xu26118    时间: 2014-2-28 00:27
帮顶
作者: 喜乐蒂    时间: 2014-2-28 09:50
dboy 发表于 2014-2-27 23:59
你好，能卖一套PCB板给我吗？最近自己焊APM，焊上瘾，想焊个PX4玩玩。

没问题，有多的PCB，成本价给你

作者: clogord    时间: 2014-3-1 23:12
LZ还有空板的话也出我一份吧 PM交易方式 谢谢
作者: miqunke    时间: 2014-3-1 23:21
顶，持续关注中。
作者: 喜乐蒂    时间: 2014-3-5 19:53
折腾记录07：
      IO扩展板也抽空焊好了，其中有部分器件没焊（2个固态继电器、CAN接口芯片），开关电源模块用手上现有的金升阳模块代替。
用洞洞板焊了个安全开关。

(, 下载次数: 86) (, 下载次数: 83)

合体照：
(, 下载次数: 72)


      这几天调试PX4，地面站一直没有收到遥控接收机的PPM信号…… 先给大家说说我的设备：futaba 4通道遥控器+蓝剑5通接收机。
futaba 4通道遥控器其实是有5个通道，通过改接收机的电路，把PPM信号直接引了出来，输入到PX4飞控的相应接口，但困扰我2天的问题是
地面站软件就是无法找到遥控设备。祭出频率发生器进行测试找到问题所在，不是我以为的PPM信号不标准，而是通道数少了！！！无语中……
PPM信号中把通道数加大6通道以上软件就可以识别。
     正好最近公司项目需要画块控制板，大小和futaba 4通道遥控器背部的教练接口板相当，引出部分IO就可以增加通道数量。大家要等偶把
遥控器改好哦……

作者: sky-eyes    时间: 2014-3-8 16:43
PX4飞控的编译里面   GIT 下载位置 与console有联系吗  需要怎么设置
作者: skylock    时间: 2014-3-8 16:55



目测会屌  支持你
作者: 新影    时间: 2014-3-8 17:00
专业！学习了
作者: 快乐之神    时间: 2014-3-10 17:43
喜乐蒂 发表于 2014-2-28 09:50
没问题，有多的PCB，成本价给你

老哥   能不能也卖一块PCB给我呀    我也想焊一个来玩玩     想感受一下这个神控   我的QQ：353105458    谢谢

作者: 摸摸口袋以没钱    时间: 2014-3-10 19:26
顶一下 支持LZ
作者: 小哥哥    时间: 2014-3-10 20:35
焊エ不錯
技術到位
作者: runbing1314    时间: 2014-3-10 20:53
板子能出一块吗？APM搞定四轴，正打算换个飞控做个六轴。
来自安卓客户端
作者: 喜乐蒂    时间: 2014-3-10 21:11
runbing1314 发表于 2014-3-10 20:53
板子能出一块吗？APM搞定四轴，正打算换个飞控做个六轴。
来自安卓客户端

我只有空PCB，这个飞控我不会出套件，也没精力出套件。如果有自认为可以从空PCB开始搞定的，我可以成本价把多的PCB转出去，另附一份物料清单。


作者: runbing1314    时间: 2014-3-10 21:13
我要的就是空板，刚刚没说清楚。能给个价格吗？
来自安卓客户端
作者: 喜乐蒂    时间: 2014-3-10 21:15
runbing1314 发表于 2014-3-10 21:13
我要的就是空板，刚刚没说清楚。能给个价格吗？
来自安卓客户端

加我的QQ：543762900

作者: dchangan    时间: 2014-4-9 10:28
E:\
为什么我的编译时和官网出现的情况不一样
作者: Neo101    时间: 2014-4-9 12:55



"有很多朋友问我为什么不搞PIXHAWK？因为PIXFMU的主控板和信号板是分离模块化设计，各种接口都有从板载接插件引出，非常适合
调试开发和各种功能扩展，可以为各种不同的飞行平台进行适配。比如PIXIOAR就是为AR.Drone四轴飞行器适配的IO信号板……"

所以...PIXHAWK全在一起了，而PX4是分开，方便开发和测试？？

作者: 喜乐蒂    时间: 2014-4-10 21:06

折腾记录08：
      上个星期采购的无刷电机、电调、电池等配件到了，今天花时间做了个3S电池的平衡充电器。
      制作过程另外开了一贴说明：http://bbs.5imx.com/bbs/forum.ph ... &extra=page%3D1
       (, 下载次数: 182)
      遥控器增加通道数的控制板也打样回来了，接着就是调试电路和写程序……啦啦啦啦啦……

作者: 与心同行    时间: 2014-4-29 11:14
楼主才是真正的大神啊，以后多多向大神请教，还请大神不吝赐教啊
作者: clark0311    时间: 2014-4-29 16:43
学习了~~
作者: 摸摸口袋以没钱    时间: 2014-4-29 19:27
帮顶
作者: 喜乐蒂    时间: 2014-5-6 09:13

折腾记录09：

      遥控器增加通道功能已经基本完成，用其它项目中的一个板子改了几根线，重新编写程序。
在原Futaba 4通遥控器的基础上增加了4个通道：1个模拟通道、2个3段纽子开关通道、1个2段纽子开关通道。
下图是遥控器输入PPM信号与板子输出PPM信号的对比图：
(, 下载次数: 206)
图纸蓝色波形是遥控器输入的4通模拟通道和1个开关通道（不过我处理时忽略了这个开关通道），黄色波形是输出PPM信号。
电路板的部分原理图如下（电源部分省略，公司项目不能完整上传请见谅）：
(, 下载次数: 150)
程序我不知道如何上传附件，如有需要的朋友可以找我要。

下面是完成改造的遥控器：
(, 下载次数: 174)
(, 下载次数: 169)
(, 下载次数: 167)
(, 下载次数: 145)
(, 下载次数: 177)



作者: 珑家二少    时间: 2014-5-6 10:00
太专业了，顶一个。
作者: 喜乐蒂    时间: 2014-5-9 22:46
本帖最后由 喜乐蒂 于 2014-5-9 22:47 编辑

折腾记录10：

      给大家放一段PX4飞控的手动操作演示视频
      http://player.56.com/v_MTEzODE0MDYw.swf/1030_plager.swf
      


      另外四轴的机架在装配过程中，上几张图片
       (, 下载次数: 159)
       (, 下载次数: 197)
       (, 下载次数: 160)




作者: clogord    时间: 2014-5-27 10:33
哈哈 厉害 哥们飞行测试怎么样了？
作者: 喜乐蒂    时间: 2014-5-27 14:57
clogord 发表于 2014-5-27 10:33
哈哈 厉害 哥们飞行测试怎么样了？


有点小问题，在整PID，吼吼
作者: 我要飞得更高fzb    时间: 2014-5-28 22:49
好贴要顶
作者: gzh_mcu    时间: 2014-12-9 08:33
我也在自制PX4，希望楼主多多赐教，加您QQ可以吗？
作者: whm1275    时间: 2015-2-12 14:23
大师能私信留个联系方式吗？有点事情想和您交流下~ 或者加我QQ185509561~万分感谢~
作者: kaipeng    时间: 2015-3-3 02:01
楼主，能请教下，Pixhawk 的brd文件怎么转换成gerber文件吗？
作者: kaipeng    时间: 2015-3-3 08:44
Loading E:/projects/PX4FMUv2.4.5/PX4FMUv2.4.5.sch ...

错误：

第 5 行，第 25 列：非 EAGLE 文件。

用EAGLE打开2.4.5的SCH文件时报错，不知道怎么回事，楼主可否看看。
作者: suizheng1989    时间: 2015-3-6 11:58
飞控板子最好还是沉金吧
作者: 为理想奋斗    时间: 2015-3-11 17:57
好贴顶希望继续加油
作者: plaaboy    时间: 2015-3-16 10:17
同样来一套
作者: tianxinliyabin    时间: 2015-4-8 13:04

大神，你現在搞PX4FLOW嗎? 為什麼我裝了 px4驅動，電腦上（設備管理器）卻沒顯示，接地面站軟件（QGroundControl）也沒反應？
作者: z493918878    时间: 2015-5-20 19:04
占座围观 很有兴趣
作者: makeflyeasy    时间: 2015-6-27 18:50
赞一个！！向你学习！
作者: 小政    时间: 2015-10-29 15:46
加油啊





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