开源飞控之王-PIXHAWK教程V0.4.11

1PIXHAWK 教程教程基于基于 MissionPlanner 地面地面站站软软件件版本号：V0.4.112PIXHAWK 飞控调试安装队初学者来说繁琐困难，请务必保持好一个良好的心态，请有耐心的，认真的，按照教程来操作，各种接线请不要接错，以免损坏器件。在整个安装过程中，会遇到各种各样的问题。请先查阅教程后再操作，如果教程 没有提到，请向我们反映，我们会及时帮您处理。飞控异常时，请先看地面站软件首页的提示，英文提示请用有道或者金山词典翻 译。根据提示对症下药。如有疑问，请联系我们解决。请务必注意安全，在初期调试过程中，请不要装螺旋桨，务必不要装螺旋桨，到 可以安装的时候我会提醒的，高速运动的电机十分危险，在校准时不要用手触摸。电池不要短路，请务必注意，各种连接请安装牢靠，美观，螺丝在上之前最好涂 上螺丝胶再上紧。飞控内含有敏感元件，请勿用手直接触摸线路，请勿拆开，请勿接错线路。一般 飞控意外出现错误提示，极有可能是静电造成，请断电后放置在室内或者按住安全开 关一分钟左右即可。3目目录录前言前言第一章第一章：硬件硬件结结构篇构篇1介绍 硬件参数 接口概览 整体连接第二章第二章：软软件件驱驱动动篇篇准备工作（）操作系统（）驱动及地面站 安装过程异常处理第三章第三章：固件固件烧烧录录篇篇固件下载 固件选择 固件刷入4第四章第四章：初始初始设设置篇置篇首次连接 校准（）陀螺仪校准（）加速度传感器校准（）磁罗盘校准第五章第五章：电调电调遥遥控篇控篇遥控器校准电调校准第六章第六章：飞飞行行调调整篇整篇PID 调节第七章第七章：高高阶阶应应用篇用篇第八章第八章：异常异常处处理篇理篇更新日志更新日志（页码页码有有误误请请指出）指出）日期日期内容2014 年年 11 月月 17 日日 00:06:58修正数传接口引线定义；电源模块支持电压最大为 6S2014 年年 11 月月 19 日日 00:34:59更新罗盘校准方法和错误提示2014 年年 11 月月 19 日日 23:40:19对初学者的建议2014 年年 11 月月 20 日日 01:08:22增加对电源模块说明2014 年年 11 月月 21 日日 00:39:21增加数传、安全开关、蜂鸣器的说明，规划固定翼飞机教程。增加初始化操作。52014 年年 11 月月 22 日日 02:05:54增加飞行模式说明和电调校准2014 年年 11 月月 23 日日 03:40:09增加 GPS,OSD,外置七彩灯 USB 延长模块，I2C 拓展板2014 年年 11 月月 24 日日 00:27:37增加装机时常规四轴结构格局和电机转向示意图，修正 OSD 接线示意图和说明。2014 年年 12 月月 3 日日 23:37:41教程开始改版，将会做出更为详细专业的解释说明，让新手和老手都能够得心应手。2014 年年 12 月月 3 日日 23:38:42增加基本调参讲解2014 年年 12 月月 3 日日 23:39:20增加电量保护和失控保护说明二一四二一四年年十二月十二月六六日日 21:45:21增加 TF 内存卡作用说明，请在上电前务必插入内存卡。2014 年年 12 月月 8 日日 22:30:01增加 D10 遥控器,R7008SB,RX1002 接收机使用的简单说明,PPM 板使用说明。2014 年年 12 月月 11 日日 01:28:16完善初级教程，修正一些错误。添加如何保护飞控硬件，防止飞控出现错误提示2014 年年 12 月月 12 日日 02:52:30修改一些变动，增加烧录工具的使用方法。2015 年年 1 月月 15 日日 00:26:49初始化操作中 reset 改为 erase。2015 年年 1 月月 15 日日 00:29:54飞控上电后有自检，请勿触动飞控。8请按照以下的顺序进行组装和调试飞机：了解各个配件的功能和作用安装地面站软件，进行初步的了解刷固件到飞控连接进行初步配置和校准1.2.3.4.5.电调校准6.试飞，并进行 pid 调节7.熟悉各种模式和使用方法9第一章 硬件结构篇1介绍：Pixhawk 是一款低成本高性能自动驾驶仪。其继承了 APM 和 PX4 的优点，并在其基础上改进。这个项 目源于 ETH Zurich 的计算机视觉与几何实验室、自主系统实验室和自动控制实验室的 PIXHAWK 项目。它具有来自 ST 公司先进的处理器和传感器技术，以及 NuttX 实时操作系统，能够实现惊人的性能，灵活性和 可靠性控制任何自主飞行器。Pixhawk 系统的优点包括：集成多线程，类似 Unix/Linux 类的编程环境；全新的自动驾驶功能，如任 务和飞行行为的 Lua 脚本；一个自定义 PX4 驱动层以确保在所有任务具有严格的时序。这些先进的功能确保 在你的飞行器上不存在任何限制。Pixhawk 允许现有的 APM 和 PX4 能够无缝地过渡到该系统，并降低进入门槛的新用户参加自主飞行的精彩世界。对于初次使用 pix 的用户来说，建议您循环渐进的完成 pix 的入门使用：0、首先，了解 PIX 的接口作用和硬件连接顺序。1、安装对应操作系统的驱动，以及安装地面站控制软件（mp）。102、仅连接 USB 线学会固件的下载；3、用 USB 连接飞控，逐步了解地面站控制软件的详细功能的基础上初始化飞控。4、组装飞机。4、数传、飞控、遥控、地面站软件的整体调整。4、完成基本的初始化功能。5、组装飞机，完成各类安全检查后试飞；6、PID 参数调整；7、pix 各类高阶应用。112硬件参数：功能和型号主处理器32位STM32F427 Cortex M4内核（集成FPU）168MHz256KB RAM2 MBFlash故障应对协处理器STM32F100陀 螺 仪ST L3GD20电加 子速 罗度 盘 计ST LSM303D气 压 高 度 计MEAS MS5611加陀速螺度仪计InvenSence MPU6000126针插座电源检测模块蜂鸣器GPS+罗盘LED灯I2C集线 器（选 用）2根线7线电源供电和检测，必须接好！电池BB响无论多少根线，BB响正面第一个 插针一定要对齐 电池上黑色端口5线2线接口不够用时用IC2集线器XT60接头正极红色负极黑色5针插座图传系统中各个供电电压可能不一样，请按照各自的 说明书加载正确的电压，图中仅给出信号传输连接电路板背面有顺序一般都是用接收机 直接连接pix的RC 接口，这里用PPM 大概说下，后面会 有详细的说明。4线USB4线I2C接口不够用时用IC2集线器OSD模块此处电压12V图传发射模块分电板接内部焊接孔XT60接头 正极红色 负极黑色4线一头5孔另一头6孔如果无显示请交叉蓝黄线3线2线，电调电源线，比较粗的红色供电，黑色地，白色信号线电调3线，比较细的，三根在一起的线按照不同的位置接不通同的通道数传模块随意接，后期 如果电机旋转 方向错误随意交换任意两根线即可安全开关摄像头说明：1、所有都代表导线。2、最小飞控系统只需要：接收机+飞控+电源检测+安全开关 即可，后期可根据自己喜好精简和 添加。3、飞控正视图中，所有的红线 都在黑线的右边，通道线接法在机 壳右下角边缘上有指示。4、图传部分供电情况各异，请 根据实际情况进行调整，请不要随 意连接电源线，请务必确认电压正确。5、有的器件线路不同，或者颜 色，或者接法不同，如不明白，切 勿鲁莽乱接。请仔细看说明书或者 电路板接口标示，完全理解后再连 接。6、如遇到难题，请联系我们，我们会为你解答。根据要求 接电压飞控装配图解by 小白小白服服务务QQ:78680321131.飞行管理组件2.电源指示灯（绿 色）3.运转状态指示4.Spektrum DSM 接收 机5.数传/OSD接口26.数传/OSD接口17.USB延长接口8.SPI通讯接口9.供电/电池检测接口 11.蜂鸣器接 口10.接口组件 12.安全开关13.串口统 14.定位系 15.数模转 换16.CAN总线 17.系统状态提示灯18.I2C接口 19.数模转 换1.飞行管理组件：FMU正下方两个灯（PWR和B/E）表示飞控运行状 态，正常情况：PWR长亮，B/E不亮，ACT闪烁。4.Spektrum DSM 接收机：Spektrum，美国的一家模型公司，专注做航 模车模之类的，这是其旗下的一类接收机专用接口，其通讯方式与常用的 SBUS、FASSTest不同，所以需要单独的接口。5.数传/OSD接口2：这里建议作为OSD接口。因为作为数传接口时，数传可能会不工作。6.数传/OSD接口1：建议作为数传接口。1 24357.USB拓展接口：这个是给有壳体的模型飞机准备的，用这个 口把USB口延长出来，这样在后期进行软件调试和维护时就不用拆 壳体链接USB了。8.SPI通讯接口：现在还没有用到，后期补充。9.供电/电池检测接口：这个是检测电池和为飞控供电的，是 必不可少的组件，一般的支持2s-6s电池，建议购买时问清楚卖 家，还有，测量数据（电压和电流）在地面站上可以看到，但是 不准确，需要校准，后边会提到的。10.接口组件：下方三个灯表示各种状态。正常情况是PWR长 亮，B/E不亮，ACT闪烁11.蜂鸣器接口：提示各种状态，请在使用时安装上，来提示 您各种信息。12.安全开关：在锁定状态下是闪烁，在解锁的状态下是长 亮，操作时长按住开关即可。13.串口：一种通讯协议，没用到过，以后补充。14.GPS接口：接GPS用的。15.数模转换：没用到过，以后补充。16.CAN总线接口：一种通讯协议，没用到过，后期补充。17.系统状态提示：情况很多，一般都不看下面是解释：红灯和蓝灯闪：初始化中。请稍等。黄灯双闪：错误。系统拒绝解锁。蓝灯闪：已加锁，GPS搜星中。自动导航，悬停，还有返回出发点模式需要GPS锁定。绿灯闪：已加锁，GPS锁定已获得。准备解锁。从 加锁状态解锁时，会有快速的两次响声提示。绿灯长亮加单次长响：GPS锁定并且解锁。准备起 飞！黄灯闪：遥控故障保护被激活。黄灯闪加快速重复响：电池故障保护被激活。黄灯蓝灯闪加高-高-高-低响：GPS数据异常或者GPS故障保护被激活。18.I2C接口：GPS上磁罗盘接口需要接入19.数模转换：没用到过，后期补充1 飞行管理组件复位：飞控异常时，戳一下孔。2 USB接口：下载固件和调试用。侧面：3 TF卡插槽：记录各种数据，但没怎么注意。4接口组件复位：飞控不听话，就戳下。5飞控输入输出接口：飞控的控制端口，后面说飞控概览14关于连接电调两种接法：1.接收机通过使用PPM总线到RC接口。2.接收机直接连接RC接口。这里要特别注意线序提示标识，正极一 定是在中间，不要接错，不然会烧毁电 子设备！负极正极信号5V输出可为电调、接收机供电不接灰色的线PPM转接板的接口 背面有文字说明，按照接收机上标注 的通道与PPM上标 注的通道一一对 应，并接上PPM提 供电源供电即可。关于对频，一般都是先对 遥控器上电，然后对接收 机上电。若若不不成成功功，请请详详 细细阅阅读读说说明明书书，按按照照说说明明 书书操操作作！带有SBUS通信的接收机直接把 SBUS信号接在RC端口即可，要 注意的是接收机的标识，要接 到正确的端口上。比如FUTABA 的7008SB，接出的信号线为第 八通道，而横向的SBUS是接额 外的接收机的（有的用户用双 接收机）只接三根线对于多轴针脚 1=电机 1针脚 2=电机 2针脚 3=电机 3针脚 4=电机 4针脚 5=电机 5针脚 6=电机 6针脚 7=电机 7针脚 8=电机 8对于固定翼 针脚 1=副翼 针脚 2=升降舵 针脚 3=油门 针脚 4=方向舵电调接入接口15电电源模源模块块此电源模块支持 2-6S 电池，购买电池时请注意 1S 表示一块锂聚合物电池电压（3.7-4.2v）6S 表示 6 块锂聚合物电池串联电压一般电池支持飞行 15 分钟，请把握好时间(POWER 口)，XT60 母头接电池，公头接分电板飞控供电接口，可以读取电池