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变翼四轴飞行器飞控系统及姿态研究

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楼主: wangjiahao88
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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:35 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览
    本课题各模块之间通过IIC通信协议建立连接。IIC总线与其他通信总线相比,
具有利用最少信号线进行传输的特点,且拥有自动寻址、多主机时钟同步与仲裁
等功能的总线。所以,选择IIC总线可以使得变翼四轴飞行器飞控系统变得非常方便
灵活,具有十分广泛的实际应用。
    IIC总线是通过一根双向的数据线SDA与一根时钟线SCL构成的串行总线,
可以在CPU与被控IC之间或者IC与IC之间实现双向信息传输,最高速率可以达到
400kbps以上,IIC总线在传输过程中依次经过开始信号、停止信号和应答信号。
在硬件应用中需要利用主控芯片STM32F407的GPIO口来模拟IIC总线接口的串
行数据线SDA和串行时钟SCL,然后使用软件编程来模拟IIC总线的时序特征实
现IIC总线通信。IIC总线型结构示意图如图_5-1所示。

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:35 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:35 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:36 | 只看该作者
    IIC总线初始化程序如下:
void IIC_ Begin(void)
{
    SDA = 1; SCL = 1; //}.}}-数据线和时钟线电平至高
    delay_5 }s(); //延时_5微秒
    SDA = 0;//使数据线产生下降沿
    delay_  Sts();//延时_5微秒
    SCL=0;//将时钟线电平至低
}
    通过IIC总线的时序图,可以编写相应的开始信号、发送应答信号、读/写字
节和停止信号的程序,接着根据IIC总线上连接设备的寄存器操作格式来编写读/
写寄存器的程序,这样就完成了IIC总线读/写数据。其相关读/写数据流程图如图
5一3所示。

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:36 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:36 | 只看该作者
    航姿测量模块由MPU-60_50六轴运动传感器和MAG3110磁力传感器两部分
组成。接下来描述如何通过MPU-60_50传感器和MAG3110传感器对变翼四轴飞行器姿
态数据进行采集。

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:37 | 只看该作者
    本课题采用IIC总线协议对MPU-60_50传感器进行数据采集,首先通过STM32
主控制器GPIO模拟IIC初始,其次需要对MPU-60_50的加速度自检及测量范围、陀
螺仪采样频率、陀螺仪自检及测量范围和滤波频率进行初始化。然后读取MPU-
60_50传感器采集的数据,并进行数据合成,再对合成的数据进行多次取平均值减
少误差,最后保存数据。MPU-60_50数据采集流程图如图_5-4所示。

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:37 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:39 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:39 | 只看该作者
    磁力计MAG3110具有待机模式与运行模式两种工作模式。IIC总线协议在两
种工作模式下都可以用。利用MAG3110磁力计传感器进行数据采集,首先需要
对MAG3110进行初始化,对CTRL_ REG1寄存器进行适当的设置,然后读取数据
经过处理之后获得所需的测量角度。MAG3110数据采集流程图如图_5-6所示。

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:40 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:40 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:42 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:43 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:43 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:45 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:45 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:46 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:46 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:46 | 只看该作者

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