前言

• 自从完成上次的训练营，看到这次训练营与芯源半导体合作，自己也有了一些想法。我一直想自己开发一个小型无人机，虽然之前设想的是使用比较成熟的STM系列的开源方案，但既然有了这届训练营，说啥也要支持一波国产芯片
• 于是乎，我开启了无人机飞控电路的设计和驱动算法开发
• 由于无人机需要进行微型化设计，因此我选择了有刷电机，使用 3.7V锂电池供电，通过 PWM信号进行调速
• 2022.08.18 记录：已基本完成无人机的硬件主体、传感器驱动及整体飞控算法的开发

正文

概述

• MCU：使用 CW32F030C8T6芯片，外挂 8MHz晶振，提供 SW & TTL 两种烧录方式；
• 供电：3.7V 锂电池供电，DC-DC 升压至 5V，再通过 LDO 降压至 3.3V；
• 按键 & 指示灯：Reset 重置键；3.3V电源 LED指示灯；2颗 可编程 LED指示灯；4颗 可编程 WS2812B灯珠；
• 核心模块：MPU6050 姿态传感器模块；BMP280 气压传感器模块；蜂鸣器模块；串口通信模块；空心杯电机（有刷）驱动模块
• 整体设计方案如下图：

• 飞行控制算法的整体思路（参考 B站-凤玲天天）如下图：

功能介绍

已开发

• PWM调速：已通过 ATIM方式 & GTIM方式 产生PWM信号，控制电机转速。
• MPU6050 驱动：使用 硬件IIC方式，读取 MPU6050传感器数据，使用串口打印显示，如下图：

• 匿名上位机调试：接入匿名上位机，传递姿态角度等信息，调试无人机。

• 飞行控制算法：移植开源飞控算法，并根据CW32芯片特性进行针对性适配；对 MPU6050原始数据进行滤波，结合控制指令，采用双闭环PID控制，实现无人机飞行控制。
• WiFi 控制：目前采用 TCP协议+透传方式 进行网络连接 ；目前使用PC端调试软件发送飞行控制指令；ESP-01模组与 CW32 通过串口进行通信，获取飞行姿态信息，并将控制指令下发给 CW32；

进阶目标！

• 上位机开发：使用C++语言，结合 Qt 开发 PC端上位机，通过 WiFi 与 ESP-01模组进行通信，可实时显示飞行器状态信息，提供虚拟操纵杆映射，通过键盘按键进行飞行控制。

实物图

飞行控制电路板

测试中的成品（暂时使用第三方机架，后续会自行设计打印适配的机架~）

To be continued

• 最近一个月比较忙一些，发论文、做项目什么的，这个无人机方案本身也复杂一些，导致进展缓慢，但我依旧感到抱歉；
• 最终还是坚持完成了，虽然有些瑕疵（PID参数有待调优），但我会继续改进，敬请期待！