四旋翼飞行器的飞控实现

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

尝试制作这个四旋翼飞控的过程，感触颇多，整理了思绪之后，把重要的点一一记下来；

这个飞控是基于STM32，整合了MPU6050，即陀螺仪和重力加速计，但没有融合电子罗盘；

另外，四旋翼飞行器的运动方式请百度百科，不太复杂，具体不再赘述；

这是飞控程序的控制流程（一个执行周期）：

比较重要的地方：

1.i2c通信方式；

　　因为我不是学电类专业，最开始对i2c这些是没有一点概念，最后通过Google了解了一些原理，然后发现STM32的开发库是带有i2c通信的相关函数的，但是我最后还是没有用这些函数。

我通过GPIO模拟i2c,这样也能获得mpu6050的数据，虽然代码多了一些，但是比较好的理解i2c的原理。

　　STM32库实现的模拟i2c代码（注释好像因为编码问题跪了）：

/*******************************************************************************

// file : i2c_conf.h

// MCU : STM32F103VET6

// IDE : Keil uVision4

// date ￡o2014.2.28

*******************************************************************************/

#include "stm32f10x.h"

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define FALSE 0

#define TRUE 1

void I2C_GPIO_Config(void);

void I2C_delay(void);

void delay5ms(void);

int I2C_Start(void);

void I2C_Stop(void);

void I2C_Ack(void);

void I2C_NoAck(void);

int I2C_WaitAck(void);

void I2C_SendByte(u8 SendByte);

unsigned char I2C_RadeByte(void);

int Single_Write(uchar SlaveAddress,uchar REG_Address,uchar REG_data);

unsigned char Single_Read(unsigned char SlaveAddress,unsigned char REG_Address);

/*******************************************************************************

// file : i2c_conf.c

// MCU : STM32F103VET6

// IDE : Keil uVision4

// date ￡o2014.2.28

*******************************************************************************/

#include "i2c_conf.h"

#define SCL_H GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_6

#define SCL_L GPIOB->BRR = GPIO_Pin_6

#define SDA_H GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_7

#define SDA_L GPIOB->BRR = GPIO_Pin_7

#define SCL_read GPIOB->IDR & GPIO_Pin_6 //IDR:???úê?è???′??÷?￡

#define SDA_read GPIOB->IDR & GPIO_Pin_7

void I2C_GPIO_Config(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; //?a??ê?3??￡ê?

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

}

void I2C_delay(void)

{

int i=6; //?aà??éò?ó??ˉ?ù?è ￡??-2aê?×?μíμ?5?1?üD′è?

while(i)

{

i--;

}

}

void delay5ms(void)

{

int i=5000;

while(i)

{

i--;

}

}

int I2C_Start(void)

{

SDA_H; //II2D-òé1??¨±?D??úê±?ó???aμíμ???μ??°ìá??￡?2??éò?è? êy?Y??D?o???±?

SCL_H;

I2C_delay();

if(!SDA_read)

return FALSE; //SDA???aμíμ????ò×ü???|,í?3?

SDA_L;

I2C_delay();

if(SDA_read)

return FALSE; //SDA???a??μ????ò×ü??3?′í,í?3?

SDA_L;

I2C_delay();

return TRUE;

}

void I2C_Stop(void)

{

SCL_L;

I2C_delay();

SDA_L;

I2C_delay();

SCL_H;

I2C_delay();

SDA_H;

I2C_delay();

}

void I2C_Ack(void)

{

SCL_L;

I2C_delay();

SDA_L;

I2C_delay();

SCL_H;

I2C_delay();

SCL_L;

I2C_delay();

}

void I2C_NoAck(void)

{

SCL_L;

I2C_delay();

SDA_H;

I2C_delay();

SCL_H;

I2C_delay();

SCL_L;

I2C_delay();

}

int I2C_WaitAck(void) //·μ???a:=1óDACK, =0?TACK

{

SCL_L;

I2C_delay();

SDA_H;

I2C_delay();

SCL_H;

I2C_delay();

if(SDA_read)

{

SCL_L;

I2C_delay();

return FALSE;

}

SCL_L;

I2C_delay();

return TRUE;

}

void I2C_SendByte(u8 SendByte) //êy?Y′ó????μ?μí??//

{

u8 i=8;

while(i--)

{

SCL_L;

I2C_delay();

if(SendByte&0x80) // 0x80 = 1000 0000;

SDA_H;

else

SDA_L;

SendByte<<=1; // SendByte×óò?ò????￡

I2C_delay();

SCL_H;

I2C_delay();

}

SCL_L;

}

unsigned char I2C_RadeByte(void) //êy?Y′ó????μ?μí??//

{

u8 i=8;

u8 ReceiveByte=0;

SDA_H;

while(i--)

{

ReceiveByte<<=1; //×óò?ò???￡?

SCL_L;

I2C_delay();

SCL_H;

I2C_delay();

if(SDA_read)

{

ReceiveByte"=0x01; //D′è?

}

}

SCL_L;

return ReceiveByte;

}

int Single_Write(uchar SlaveAddress,uchar REG_Address,uchar REG_data)

{

if(!I2C_Start())

return FALSE;

I2C_SendByte(SlaveAddress); //·￠?íéè±?μ??·+D′D?o? //I2C_SendByte(((REG_Address & 0x0700) >>7) | SlaveAddress & 0xFFFE); //éè?????eê?μ??·+?÷?tμ??·

if(!I2C_WaitAck())

{

I2C_Stop();

return FALSE;

}

I2C_SendByte(REG_Address ); //éè??μí?eê?μ??·

I2C_WaitAck();

I2C_SendByte(REG_data);

I2C_WaitAck();

I2C_Stop();

delay5ms();

return TRUE;

}

unsigned char Single_Read(unsigned char SlaveAddress,unsigned char REG_Address)

{

unsigned char REG_data;

if(!I2C_Start())

return FALSE;

I2C_SendByte(SlaveAddress); //I2C_SendByte(((REG_Address & 0x0700) >>7) | REG_Address & 0xFFFE);//éè?????eê?μ??·+?÷?tμ??·

if(!I2C_WaitAck())

{

I2C_Stop();

return FALSE;

}