四旋翼飞行器悬停硬件设计.docx

【摘要】四旋翼具有非线性、欠驱动等特性，在飞行时气流对它的干扰较大，且由于传感器存在不可避免的误差，所以四旋翼不能够稳定地悬停在空中，会产生不可避免的移位。

本论文首先介绍了四旋翼的相关知识，接着分析了课题的任务，根据任务需要选择相关的单片机和传感器。查阅传感器的数据手册了解传感器和单片机的通讯方式，最后参照单片机的外设分布画出电路的原理图和PCB图。

【关键词】四旋翼飞行器； 悬停； 硬件设计 -

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论-1

1.1 四旋翼的背景及意义-1

1.2 四旋翼的历史-1

1.3 国内外四旋翼的研究成果-2

1.3.1国外的研究成果-2

1.3.2国内的研究成果-3

第2章 四旋翼飞行器的基本知识介绍-4

2.1四旋翼控制飞行姿态的方式-4

2.2 四旋翼飞行状态的描述-5

2.2.1选择和建立坐标系-5

2.2.2 四元数介绍-6

第3章 悬停的设计思想-7

3.1 四旋翼悬停的问题及解决途径-7

3.2 GPS定位原理-7

3.3 机身方向的确定-8

第4章 四旋翼飞行器硬件设计-9

4.1 硬件总体设计-9

4.2 硬件模块-9

4.2.1 主控芯片-9

4.2.2 九轴传感器芯片-10

4.2.3 GPS芯片-11

4.2.4 气压计芯片-13

4.2.5 超声波模块-14

4.2.6 无线模块-15

4.2.6 其他配件：-17

4.3 传感器与MCU的通讯接口-18

4.3.1 I2C接口-18

4.3.2 SPI接口-19

4.3.2 USART接口-21

4.4 电路原理图及PCB图-21

第5章 总结-25

参考文献-26

致   谢-27