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基于Arduino平台的Mini四轴飞行器开源项目-电路设计

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简介：
本项目致力于开发一款基于Arduino平台的迷你四轴飞行器，并开放所有硬件电路设计资料。旨在为爱好者提供一个学习和改进的平台。 亲手制作一架比手掌还小且仅重30多克的Mini四轴飞行器将带来极大的成就感。本段落详细介绍如何基于Arduino平台搭建开源四轴飞行控制系统（简称“飞控”）。以下是所需材料： - MWC飞控板：1片，已预制成四轴飞行器形状 - 716或720空心杯电机：4个 - 45mm孔径为0.75mm的螺旋桨：正反各两对，共四个 - 300mAh、25C和3.7V锂电池：1块 - USB转TTL下载器：1个 - HC-06蓝牙模块：1个 - 2.54mm杜邦线若干 建议可选配件： - AR6100e DSM2制式微型接收机：1套 - 航模遥控器: 华科尔Devo 7e或Devo 10（推荐刷入开源的Deviation固件，支持各种通讯协议） 所需工具： - 30至50瓦尖头电烙铁 - 热熔胶或者20mm宽双面胶 附件中包含以下资料：MultiWii V2.2 固件、USB-TTL下载器驱动程序、MWC飞控PC端设置工具（MultiWiiConf）、Mini四轴飞行器主控板原理图和PCB材料清单。

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  • 基于Arduino平台的Mini四轴飞行器开源项目-电路设计
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    本项目致力于开发一款基于Arduino平台的迷你四轴飞行器，并开放所有硬件电路设计资料。旨在为爱好者提供一个学习和改进的平台。 亲手制作一架比手掌还小且仅重30多克的Mini四轴飞行器将带来极大的成就感。本段落详细介绍如何基于Arduino平台搭建开源四轴飞行控制系统（简称“飞控”）。以下是所需材料： - MWC飞控板：1片，已预制成四轴飞行器形状 - 716或720空心杯电机：4个 - 45mm孔径为0.75mm的螺旋桨：正反各两对，共四个 - 300mAh、25C和3.7V锂电池：1块 - USB转TTL下载器：1个 - HC-06蓝牙模块：1个 - 2.54mm杜邦线若干 建议可选配件： - AR6100e DSM2制式微型接收机：1套 - 航模遥控器: 华科尔Devo 7e或Devo 10（推荐刷入开源的Deviation固件，支持各种通讯协议） 所需工具： - 30至50瓦尖头电烙铁 - 热熔胶或者20mm宽双面胶 附件中包含以下资料：MultiWii V2.2 固件、USB-TTL下载器驱动程序、MWC飞控PC端设置工具（MultiWiiConf）、Mini四轴飞行器主控板原理图和PCB材料清单。
     
  • 四轴飞行器开源项目——基于Arduino的无漂移FPV头跟踪器(头追)电路设计
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    本项目是一款基于Arduino平台开发的四轴飞行器无漂移FPV头跟踪器（头追）电路设计方案，旨在提供精准、稳定的飞行视角控制。 本段落将介绍如何使用Arduino制作开源头追设备。 首先介绍一下Arduino：它是一个开放源代码的硬件平台，并提供了开发环境，所有这些都是免费提供的。Arduino易于初学者上手编程，而且有大量的开源程序可供参考。 接下来我们来了解这个开源头追的工作原理：通过GY-85九轴IMU传感器（包括三轴陀螺仪、加速度计和地磁计）实时输出当前位置与起始位置之间的三维空间变化，并利用Arduino Nano控制器将这些数据转化为X、Y、Z三个通道的PPM信号，输入到遥控器中。这样就可以通过控制云台的方向（Pan）、俯仰角度（Tilt）以及倾斜角（Roll），实现摄像头视角的变化。 由于飞行员在驾驶舱内一般不会做出歪头的动作，因此我们仅使用了方向和俯仰两个轴来简化为二维的云台操作。 在此介绍ADI公司的3轴加速度计ADXL345。这款传感器体积小巧、低功耗且分辨率高达13位，其测量范围可达±16g。输出数据以二进制补码格式表示，并可通过SPI或I2C数字接口访问。 ADXL345非常适合用于移动设备应用中，在这些场景下它不仅可以检测静态的重力加速度，还可以识别运动和冲击引起的动态变化。由于其高分辨率（每LSB为4mg），它可以测量不到1度的角度变化。 项目所需的硬件包括： - Arduino nano控制板一块； - miniUSB线一根；(用于连接Arduino Nano刷入程序) - GY-85九轴传感器一个； - 若干杜邦线。 头追设备的演示视频和制作过程详见附件中的资料。此外，有关加速度计ADXL345的应用方案也包含在内。 ADI公司提供了一系列基于其产品（如ADXL345）的技术解决方案，涵盖多个领域包括：步数统计、振动检测、硬盘跌落保护、倾斜角度测量以及旋转和晃动的识别等。这些技术还可以应用于游戏控制和其他智能功能中。 ADI还为无人机市场提供了广泛的硬件支持方案，覆盖了从消费级到专业级别的各种无人飞行器需求。其产品组合主要集中在五个关键领域：大气数据采集系统、姿态与航向参考系统、收发器设备以及有效载荷处理模块和安全监控装置等。 以上就是关于这个开源头追项目的全部介绍。
     
  • Arduino与万能板开源项目：迷你四轴飞行器电路设计方案 DIY教程
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    本DIY教程详细介绍基于Arduino和万能板的迷你四轴飞行器电路设计，适合电子爱好者学习制作。 请下载附件中的资料包，并检查其中的软件是否可以正常使用。调试这些软件需要Java支持，请使用360软件管家安装Java。 准备材料： 根据提供的清单购买所需的所有组件，注意更新下载器为CP2102并确保其带有CTS端口（具体参考图片）。对于那些本身已经具备下载功能的部件则无需特别关注。同时应预留部分材料以备不时之需，并且还需准备好电烙铁、焊锡丝、松香、万用表、镊子以及502胶或热熔胶等常用工具。 以下是详细的物料清单： 1. Arduino Pro Mini板：一块，成本大约为10元人民币。市场上有多种布局和性能的类似控制板可供选择。 2. GY-521陀螺仪模块：一个，价格约为10元左右。此组件足以满足四轴飞行器平稳起飞的需求，但功能相对有限。 3. SI2302或IRLML2502场效应管（MOSFET）: 四个，用于放大单片机信号以驱动有刷电机。 4. 10KΩ贴片电阻：八个。可以使用其他类型的电阻代替这些元件，并自行探索焊接技术。 5. 空心杯720号电动马达 (轴径为1mm) : 四个，具有强大的动力输出能力；如果机身足够轻便的话也可以选择716型号的电机作为替代品。 6. 适用于正反旋转操作的螺旋桨（直径55毫米）：两对。这些是易耗件，请额外准备一些备用。 7. 迷你接收机和遥控器套装：一套，至少需要四个通道；如果四轴飞行器能够承受更大的重量，则可以考虑使用更大尺寸的接收设备进行替代。 8. 3.7V/350mAh锂电池：一块。单块电池可支持大约4分钟的工作时间，请额外准备几组以备不时之需。 9. 特定于锂电使用的插头连接器：两个，用于飞机和充电装置之间的电力传输；设计上避免了反向接线的可能性存在。 10. TP4056锂电池专用充电板：一块。该设备专为小容量电池提供5V电压输入进行快速补给能量使用；已拥有其他类型充电器的情况下则无需购买此配件。 11. CP2102下载器及六根杜邦线缆：一套，用于向Arduino控制单元上传程序代码；也可以选择其他兼容的编程接口设备来完成这项任务。 12. 双面多功能电路板（万能板）: 一块。双层布局方便布设线路并安装组件，相较于单面板来说更为实用可靠。 附件包含了详细的DIY教程、工具包和相关软件等资料用于制作基于Arduino控制平台的迷你四轴飞行器项目。
     
  • 基于Nuvoton M452的四轴飞行器电路设计
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    本项目介绍了一种以Nuvoton M452微控制器为核心，用于四轴飞行器控制系统的电路设计方案，涵盖硬件架构与关键模块。 四轴飞行器是一种利用四个旋翼作为推进系统进行空中飞行的设备，在21世纪以来随着电子技术的发展而逐渐小型化，并融入了人工智能技术，使其发展成为无人机或智能机器人。这种飞行器不仅具备直升机垂直起降的能力，而且在机械结构设计上也更为简化。四轴飞行器的核心平衡控制系统依靠多种惯性传感器来实现稳定控制。 新唐主控板采用了32位Cortex-M4 M452微控制器，支持失控保护（自动降落）功能，并通过电调来操控飞行器的运动状态；同时利用专用的2.4G无线通信模块与遥控设备进行交互。M452芯片强大的计算能力可以整合来自10轴传感器的数据，从而确保飞行稳定性。 该产品具备以下特点： - 500Hz传感融合更新率 - 支持高度保持（气压计）和无头模式（电子罗盘） - 能够进行飞行姿态PID调节 - 具备自动降落功能 - 可以校准传感器数据 新唐遥控手把使用了4T 8051 N79E14微控制器来控制四轴飞行器的方向、高度和姿态，具备以下特性： - 支持2.4G双向无线通信 - 具备自动频率跳变功能 - 能够同时支持多达八架无人机在同一场地内操作 - 低电量时会发出警告信息 核心技术优势包括： 1. 主控板采用新唐M452，连接GPS、2.4G射频模块、九轴传感器（含气压计）、红外线和超声波传感器。 2. 遥控器使用新唐8051 N79E814控制飞行姿态。 3. 控制手把与主控制器之间通过SSV 2.4G射频通信连接。 4. 使用MINI54系列电子调速器。 产品规格如下： - 支持高速电调（频率可达400Hz） - 具备低电量检测功能 - 可进行飞行动态PID调节 - 配备SSV 2.4G射频通信模块 以上技术方案由大大通提供。
     
  • 基于STM32的四轴飞行器电路设计方案
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    本项目专注于设计一款以STM32微控制器为核心的四轴飞行器电路方案，旨在优化飞行性能和稳定性。通过精心挑选电子元件与布局线路板，实现精准控制及高效能运算，为无人机爱好者提供可靠技术指导。 四轴飞行器因其低空低成本的遥感特性，在各个领域得到了广泛应用。与其它类型的飞行器相比，四轴飞行器结构简单紧凑，但软件算法复杂多样，从数据融合到姿态解算再到稳定快速控制算法的设计都使得其更具吸引力。 为了实现对四轴飞行器的有效操控，本作品选用ST公司推出的STM32处理器作为核心控制器，并采用MPU6050姿态传感器、软塑料机架、空心杯电机、两对正反桨叶以及锂电池等组件。此外还配备了一款专门的四轴遥控装置。 经过一系列调试工作后，我们成功设计出一款能够实现远程稳定飞行且具备良好快速性和鲁棒性的小型四轴飞行器。
     
  • 基于STM32F103RBT6的WiFi控制四轴飞行器电路设计
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    本项目介绍了一种以STM32F103RBT6微控制器为核心，通过Wi-Fi模块实现远程操控的四轴飞行器电路设计方案。 本段落介绍了一种基于WIFI的微型四轴飞行器设计，该设计能够实现高速数据传输并实时控制飞行速度与姿态，从而提高其可靠性。 此实用新型采用的技术方案如下：一种基于WIFI的微型四轴飞行器包括安装主体，在所述安装主体上围绕设置有四个旋臂。这四个旋臂位于同一水平面上且整体呈“X”形，并在每个旋臂端部设有一个直流电机，该直流电机转轴连接着一个旋翼；而上述的电路安装腔内设有微控制器与WIFI通信模块，所述微控制器分别与各直流电机构成回路。通过此设置实现了飞行器沿XYZ坐标轴进行平移和旋转运动。 设计中采用四个呈“X”形分布且相邻电机反向转动、相对电机同向转动的旋臂结构，可调节四台电动机转速以调整旋翼速度来完成微型四轴飞行器的空间六自由度以及四种基本控制状态。通过WIFI通信模块实现微控制器与飞行控制系统间的无线通讯和数据传输，从而实现了对微型四轴飞行器的实时操控。 此外，在所述微控制器上连接了陀螺仪传感器、加速度及磁力传感器、LED状态显示模块以及姿态显示模块等组件来监测其相对标准坐标系的姿态变化，并结合这些信息得出欧拉角以确定飞行姿态参数，且通过相应模块进行实时数据展示。其中采用的LPC2124嵌入式微控制器和FXAS21002三轴陀螺仪传感器、FXOS8700CQ复合加速度及磁力传感器等均有助于提高其处理效率与准确性。 本设计还特别强调了WIFI通信模块的选择，采用RN1723独立的IEEE 802.11b/g模块，并在电路板上设置了内置天线以减少额外重量和对飞行器的影响。同时为增强结构稳定性、防尘防水性，在安装腔内设置固定装置与隔离装置。 通过这些技术手段的应用，使得微型四轴飞行器能够更加灵活地完成各种复杂的空中姿态动作并提升其工作可靠性及使用寿命。
     
  • Crazepony四轴飞行器PCB电路设计方案
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    Crazepony四轴飞行器PCB电路设计方案详细介绍了一种四轴飞行器的印刷电路板(PCB)设计方法，包括各组件布局、电气连接及优化技巧。 Crazepony项目旨在为大学生航模爱好者及创客提供一个可二次开发的迷你四轴飞行器原型。我们秉承开放、合作、分享的理念，致力于将Crazepony打造成为一个软硬件平台，供航模爱好者学习和交流使用。该项目完全开源，包括源代码、原理图、设计思路等，并提供了详尽的知识库资源。用户可以通过此项目了解四轴飞行器的相关知识并进行二次开发，实现自己的创意。
     
  • 基于STM32F103的开源四轴飞行器电路设计（含原理图、源码和BOM表）- 电路方案
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    本项目详细介绍了一个以STM32F103为核心控制单元的开源四轴飞行器硬件设计方案，包含详尽的原理图、配套源代码及物料清单(BOM)，旨在为无人机爱好者与工程师提供全面的技术支持。 1. 匿名主机PID调节功能 2. 互补滤波姿态解算与级联PID控制 3. 使用NRF24L01 2.4G遥控器，OLED实时显示四轴飞行器的姿态、电压等信息，并支持二次开发 4. 主控制器采用STM32F103，集成了MPU6050姿态传感器和BMP280气压计，配备WS2812B全彩指示灯，并预留扩展接口 电机型号为8520空心杯电机，电源使用的是3.7V 1S锂电池。导出SWD程序时需要借助仿真器（推荐使用ST-LINK），此设备价格较为亲民。 四轴飞行器的电动机安装孔直径为8.52mm，实际尺寸略大于电机直径。建议您通过3D打印制作电动机基座，并可将安装孔调整至较小范围：8.50〜8.52mm（其中8.50mm特别紧时需进行抛光处理）。
     
  • 基于STM32F405的四轴飞行器开源飞控代码
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    本项目为一款基于STM32F405微控制器开发的四轴飞行器开源飞控系统，提供稳定、高效的飞行控制算法及硬件接口支持。 基于STM32F405的开源飞控代码涵盖了系统的硬件电路原理图，并详细介绍了嵌入式软件开发流程。该代码还包括传感器MPU6050、MS5611、HMC5833L以及AT45Flash常用控制律的存储方法，设备驱动程序的设计及航姿滤波算法和控制律的具体实现等内容。
     
  • 基于Linux控制的四轴飞行器项目资料.zip
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    本项目为一个基于Linux操作系统的四轴飞行器开发文档集锦，内含硬件搭建、软件编程及飞行测试等详细资料。 Linux项目是一个开放源代码的操作系统开发计划，由林纳斯·托瓦兹于1991年首次发布。该项目的核心是Linux内核，并围绕它构建了一个完整的操作系统环境，包括各种系统工具、库文件、应用程序以及硬件支持。 以下是关于Linux项目的几个主要特点和资料介绍： - 开放源代码：Linux项目的所有源代码都是公开的，允许任何人自由使用和修改。这种开放性为开发者提供了极大的灵活性与创新能力，并促进了全球范围内的协作与发展。 - 跨平台性：Linux操作系统可以在多种不同的硬件架构和平台上运行，包括x86、ARM、MIPS等体系结构。这使得它成为一种非常灵活的操作系统，适用于各种设备及应用场景。 - 可定制化程度高：由于Linux的源代码是公开的，用户可以根据自己的需求进行自定义修改。因此，Linux特别适合企业级应用，在这种情况下可以依据企业的特定要求来进行优化与调整。 - 安全性好：在安全性方面表现优异，具备强大的访问控制和安全机制。这使得它成为服务器端及需要高度安全保障的应用场景的理想选择。