本帖最后由 trouvan 于 2017-8-20 12:36 编辑
这些记录发了一份给学校老师，希望能给下一届的学弟们一点方向。 这次电设，自我评价做的很不好。最后飞机坏了，但遗憾的是我们竟然不知道是什么地方坏了，在那里瞎修了一天，越修越乱。关于坠机的原因，当时也没能分析出来。
坠机的原因，后面我想通了，可是已经来不及了。 原因是：串口中断的高优先级打断了 陀螺仪的I2C通信，而I2C通信处又没加超时退出。
下面是我们的一些方案： 机架F330， 6寸桨 3S电池
我们使用自己画的飞控板，主控芯片是STM32F103，加自己写飞控代码，主要是怕直接使用成品飞控需要与其他模块联动时不好修改 自己写飞控，所有底层都在自己掌控之中，方便与其他模块交互 但缺点也很明显，调试自己的飞控太耗时间，如果没有充足的时间，尽量用开源的飞控
摄像头我们使用鹰眼+MK60。 鹰眼摄像头的帧率可以达到150帧，且返回的是二值化过的图像。 使用MK60是因为实际上这是智能车竞赛常用的摄像头，以前参加智能车的时候已经有一整套的代码，不必重新移植
飞控板与摄像头模块通过串口进行通信。摄像头模块找出视野中可能是起点、或者小车的东西，将坐标返回给飞控板 飞控板自己决定哪个才是真正的目标。
下面是我给老师发的一些总结：
1、早调试，能早点暴露各种问题。在比赛之前越经常修飞机，比赛时出问题修理就比较有方向性。比如电调油门行程变了， 如果之前不知道这回事，肯定是以为电机或者电调坏了，然后一通乱换，越换越乱。
2、关于四轴调试的安全性，之前在网上看各种恐怖，这也导致了我们很长一段时间不敢拿着飞机进行飞行测试， 一般是放在“烤四轴”上进行姿态环参数调节和空阔地区飞行测试，但到空阔地方飞行很不方便，不可能频繁测试。 烤四轴又只能测试roll pitch的参数，其他还有定高、偏航，都需要反复调试。 实际上比赛常用的F330机架及6寸桨，并没有那么危险，，在装好防撞圈之后，并确保子弹头正反牙正确（不然会射桨，但只要正确是不会射桨的）， 托着机腿进行飞行测试是很方便的。 我们直到比赛前几天才发现这件事，浪费了很多时间。
3、关于起飞。起飞时，油门要突然加大，让飞机像有个弹簧一样，直接弹上去，否则会往一边偏。 这是由于近地的时候有地面效应，不是平衡的角度设置不对，不要改错方向
4、工欲善其事必先利其器，在调试之前，应该先做好一个方便的遥控，常见的用NRF24L01来做。 我们当时嫌还要写SPI麻烦，实际上用蓝牙调试更麻烦。在空旷地方用蓝牙调试要注意距离，一旦超过距离蓝牙断开非常危险，如果用2401来做就一般没这个情况。
5、MCU之间的通信，其实挺麻烦的，但又常常需要。如摄像头先用一个单片机处理再发给飞控。 常见的可以用I2C，一个配置成主机一个配置成从机，但配置成从机的资料很少，需要较长的时间来学习调试。 另外是用串口通信，串口要注意帧头、帧尾、丢帧处理。MCU通信最好在比赛之前就调好，否则调试这个太浪费时间了
6、飞控板建议自己设计，一者可以设计自己常用的芯片，二者可以自己做些拓展。但既然是设计为比赛服务，除了飞控功能外，还应多引出一些备用管脚。 我当时设计的飞控板，仅加了几个超声波接口，整个板子仅引出一个串口，导致后期做MCU通信时，串口既要接受命令，又要读取位置，各种冲突，如果当时多引出 一个串口，就可以省下不少时间。另外，电源5V、3V3、GND的管脚也适当引出几个，后期要加板子时非常方便，否则就只能像我们经常要拿线直接焊在板子上。
7、飞控的姿态计算方法，如果用四元数，一般有两种。一种是IMU,一种是AHRs。前者仅用到陀螺仪和加速度计，因此对yaw没有纠正，导致会自旋。后者加入磁力计的矫正，可以得到 绝对的yaw。但当磁力计干扰较大时，AHRs会导致pitch和roll解算出错。对于这个，有两个办法，一是校准磁力计，二是roll和pitch用IMU解算，yaw用AHRS解算。 我当时比较匆忙，直接既调用了AHRs又调用了IMU。但实际上二者的算法几乎是一摸一样的，只是AHRS多了磁力计，因此应该可以在一个函数里做些操作，直接把两个分开。
8、磁力计是需要校准的。每次往飞机上加的大部分东西，只要能通电，都会对磁力计产生或大或小的影响，尤其是BB响，那东西两个蜂鸣器摆在那儿，整个磁场都歪了。 因此如果要用BB响，尽量每次都放在同一个位置。因此每次往飞机上增加东西，都要校准一下磁力计。校准的效果，以将飞机静止摆放，yaw不会偏移为效果好。 另外，每次到一个新的场地，也应该校准一下。109进门地上有一道长方形的铁，对磁场影响特别大。靠近那个地方和其他地方磁场差别较大。这个应注意一下，否则会 怀疑人生。磁力计的校准，可以用软件校准，这种方法需要采集较多的点，运算量比较大，一般是在PC上运行。但比赛的时候电脑不能带进场地，但测试场地很可能需要校准 磁力计，因此最好在单片机里写个简易校准的程序
9、刚开始学习飞控算法时，可以先用一个空心杯电机做个小飞机来调。大飞机的危险性、及测试的繁琐程度决定其测试频率肯定比不上小飞机的。
10、大飞机调试时建议用烤四轴或者万向云台（好像就是监控器的平台？）
11、电调的油门是需要校准的。但好像有的电调受到撞击后油门行程会变。如果突然有个电机变得不怎么爱转，算法上有没有改变，那么很可能是油门行程变了，不是 电调或者电机坏了。
12、超声波、飞控板（其实是陀螺仪等传感器）需要减震，可以直接垫上软泡沫，然后用热熔胶粘上。
13、调试时，最好一个人拿手柄控制飞机的急停、起降，另一个人用蓝牙增减参数，一个人调既要注意参数又要注意防止飞机跑飞，会累死的。 | 
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