MiniFly四轴飞行器程序框架 衔接项目 学习笔记

一、程序框架 

 radiolinkTask ：无线通信任务。该任务主要负责接收从 NRF51822 发送（串口方式）过
来的数据，然后对数据进行打包和校验，打包成 ATKP 格式并校验无误后发送到
atkpRxAnlTask 的接收队列里，同时回传一帧数据给 NRF51822。
usblinkRxTask ：USB 通信接收任务。该任务主要负责接收上位机发下来（USB 虚拟串
口方式）的数据，然后对数据进行打包和校验，打包成 ATKP 格式并校验无误后发送到
atkpRxAnlTask 的接收队列里。
atkpRxAnlTask ：ATKP 数据包接收处理任务。该任务主要是处理遥控器和上位机发下
来的数据包，解析到的控制指令则发送到 stabilizerTask 中去。
stabilizerTask： ：四轴平衡控制任务。该任务运行的内容比较多，也是比较关键的内容。
包括传感器数据读取，数据融合，获取控制数据，空翻检测，异常检测，PID 控制，PWM
输出控制等。
wifilinkTask ：手机控制任务。该任务主要是接收 WiFi 摄像头模块的串口数据，然后按
照 WiFi 摄像头模块通讯协议解析成对应的控制指令，并将控制指令发送到 stabilizerTask。
atkpTxTask： ：ATKP 数据包发送任务。该任务主要是获取 stabilizerTask 中的传感器数据、
姿态数据、电机 PWM 输出数据等数据以定周期发送给 radiolinkTask 和 usblinkTxTask，由这
两个任务分别发送飞遥控器和上位机。
usblinkRxTask ：USB 通信发送任务。该任务主要负责发送 atkpTxTask 发送过来的数据
包，这些数据包主要是传感器数据、姿态数据等。

二、核心代码

由于我们的第一个目标是要实现控制起飞降落，也就是油门控制量，那么下面我们直击该函数分析   

 

 control->thrust 为油门控制量，这个值增大四轴升高，减小则下降。 control->roll，control->pitch，control->yaw 为 PID 输出的姿态控制量 。油门控制量和姿态控制量整合后控制电机，整合代码在 power_control.c 文件的函数 powerControl () 中实现，代码如下：

void powerControl(control_t *control)  /*功率输出控制*/
{
s16 r = control->roll / 2.0f;
s16 p = control->pitch / 2.0f;
motorPWM.m1 = limitThrust(control->thrust - r - p + control->yaw);
motorPWM.m2 = limitThrust(control->thrust - r + p - control->yaw);
motorPWM.m3 = limitThrust(control->thrust + r + p + control->yaw);
motorPWM.m4 = limitThrust(control->thrust + r - p - control->yaw); 
if (motorSetEnable)
{
motorPWM=motorPWMSet;
}
motorsSetRatio(MOTOR_M1, motorPWM.m1);  /*控制电机输出百分比*/
motorsSetRatio(MOTOR_M2, motorPWM.m2);
motorsSetRatio(MOTOR_M3, motorPWM.m3);
motorsSetRatio(MOTOR_M4, motorPWM.m4);
}

1.结构介绍

MiniFly 右上角为 M1 机臂，在代码中对应电机为 motorPWM.m1 ，然后顺时针依次为 M2，M3，M4。如果四轴受外力干扰导致 PITCH 轴向前倾斜 3 度，那么M1 和 M4 需要提高升力，M2 和 M3 减小升力来恢复平衡状态，所以有以下规则：

2.控制过程

Roll 方向（向右为正）旋转，为了恢复平衡，则 M3 和 M4 同侧出力，M1 和 M2 反向出力（m1 和 m2 的 Roll 为 - ，m3 和 m4 的 Roll 为 + ）;
Pitch 方向（向前为正）旋转，为了恢复平衡，则 M2 和 M3 同侧出力，M1 和 M4 反向出力（m1 和 m4 的 Pitch 为 - ，m2 和 m3 的 Pitch 为 + ）;
Yaw 方向（逆时针为正）旋转，为了恢复平衡，则 M1 和 M3 同侧出力，M2 和 M4 反向出力，（m2 和 m4 的 Yaw 为 - ，m1 和 m3 的 Yaw 为 + ）;
bool 型变量 motorSetEnable，为 true，使能手动设置电机占空比，这样可以方便单独调试某几个电机，默认不使能。
motorsSetRatio()当然就是设定对应电机定时器通道占空比的函数了，设定的占空比作用到 MOS 管，然后控制电机，从而控制四轴。

3.衔接思路

由于我们第一步是只想让它实现起飞降落，因此与方向无关，在只需在定高模式下引进我们的控制油门参量就可以了