如何使用CC3D飛行控制器構(gòu)建四軸無人機(jī)?

飛行控制器是無人機(jī)的大腦，因?yàn)樗O(jiān)視和控制無人機(jī)的一切行為。KK2.1.5和CC3D是無人機(jī)中應(yīng)用廣泛的飛行控制器。在我們之前的教程中，我們使用KK2.1.5飛行控制器來飛行無人機(jī)。您不需要任何PC來設(shè)置KK2.1.5飛行控制器，因?yàn)樗鼛в袃?nèi)置屏幕，我們可以使用按鈕設(shè)置此飛行控制器。但許多用戶更喜歡CC3D，因?yàn)樗摹熬o密”或“響應(yīng)”控制，另一個(gè)事實(shí)是，它是開源的編程和板設(shè)計(jì)。所以，在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將使用CC3D飛行控制器與相同的無人機(jī)。CC3D稍微更先進(jìn)，有更多的選項(xiàng)和穩(wěn)定的社區(qū)支持供應(yīng)，但它需要更好地理解你在直升機(jī)和控制方面所做的事情。所以，讓我們開始，看看如何CC3D飛行控制器執(zhí)行。

CC3D飛行控制器簡(jiǎn)介

CC3D飛行控制器是由OpenPilot開發(fā)的。第一版板，直升機(jī)控制，在2012年停產(chǎn)，由于缺乏穩(wěn)定所需的陀螺儀傳感器。在那之后，該板被重新設(shè)計(jì)，并推出了一個(gè)更好的陀螺傳感器，受溫度變化的影響較小。這個(gè)新版本板被稱為CC3D，它是相同的原來的直升機(jī)控制陀螺儀傳感器更新。

這款OpenPilot CC3D EVO飛行控制器側(cè)引腳卡具有平滑的功能，可以直接與衛(wèi)星接收器一起工作，而無需使用任何額外的電纜。它也適用于S BUS，但在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將使用PWM。CC3D飛行控制器由32位STM32處理器提供動(dòng)力，具有128kb閃存和20kb RAM。陀螺儀和加速度計(jì)均采用3軸MEMs技術(shù)。該卡可以通過USB和OpenPilot軟件在Windows、Mac OS X或Linux上編程，不需要驅(qū)動(dòng)程序。OpenPilot是一個(gè)非常用戶友好的工具，任何人，無論編程知識(shí)，都可以使用。

規(guī)格

?功能強(qiáng)大的STM32 32位微控制器，運(yùn)行速度為90MIPs， 128KB閃存和20KB RAM

?3軸高性能MEMs陀螺儀和3軸高性能MEMs加速度計(jì)以及微型36mmx36mm 4層PCB，具有卓越的電氣降噪和飛行性能。

?軟件支持Windows， Mac和Linux和直接高速USB支持，無需驅(qū)動(dòng)程序，一個(gè)真正的即插即用設(shè)備。

?頻譜衛(wèi)星接收機(jī)支持和雙葉S-BUS硬件支持

?創(chuàng)新的靈活端口技術(shù)，提供卓越的端口靈活性和4mb板載EEPROM，用于配置存儲(chǔ)

傳感器及硬件描述

?三軸陀螺儀陣列和三軸加速度計(jì)：MPU-6000

?支持幾種常見的RC輸入：6個(gè)PWM通道，組合PPM， spectrum /JR DSM2， DSMJ， DSMX衛(wèi)星和雙葉S.Bus接收器

?ReceiverPort功能(可配置)：6個(gè)PWM輸入通道或組合PPM流，4個(gè)PWM輸出通道

?主要端口功能(可配置)：串行遙測(cè)(默認(rèn))，GPS， S.Bus， spectrum /JR衛(wèi)星

?flexport(可配置)：串行遙測(cè)，GPS，頻譜/JR衛(wèi)星或I2C外設(shè)(正在開發(fā)中)

?10個(gè)PWM輸出到伺服或ESC，或用于相機(jī)穩(wěn)定

?相機(jī)穩(wěn)定：支持多達(dá)3軸相機(jī)安裝穩(wěn)定和手動(dòng)控制從任何配置的接收器

?板載USB連接，便于配置和USB和串行遙測(cè)和配置(包括無線可選無線電模塊)

?支持強(qiáng)大的OpenPilot GCS和4mbit板載內(nèi)存

?3C基于四元數(shù)的互補(bǔ)濾波器運(yùn)行頻率為500Hz

設(shè)置CC3D飛行控制器

我們需要開放飛行員地面控制站(Open Pilot GCS)軟件來配置CC3D飛行控制器。OpenPilot GCS是OpenPilot系列開源飛行控制、遙測(cè)調(diào)制解調(diào)器和自動(dòng)駕駛儀板的地面控制站。在OpenPilot GCS應(yīng)用程序的幫助下，固件上傳、配置、控制和遙測(cè)監(jiān)控都是可能的。該應(yīng)用程序支持所有OpenPilot板。您可以下載windows、Mac和Linux的Open Pilot GCS軟件。

現(xiàn)在，我們將逐步介紹CC3D飛行控制器的配置和設(shè)置。

步驟1：通過此鏈接下載并安裝Open Pilot GCS軟件。

步驟2：安裝完成后，點(diǎn)擊桌面上的Open Pilot GCS圖標(biāo)，您將看到下面的屏幕。在繼續(xù)使用之前，請(qǐng)將螺旋槳從馬達(dá)上拆下，以免造成任何潛在的傷害。

步驟3：?jiǎn)螕酎S色的“車輛設(shè)置向?qū)А保瑥棾龃翱趯⒊霈F(xiàn)，在確保您的CC3D飛行控制器未連接到PC或電池后，單擊“下一步”按鈕。

步驟4：選中“Erase all settings”后，單擊“Upgrade”按鈕。進(jìn)度條應(yīng)該變成藍(lán)色，您應(yīng)該按照指示使用USB線將CC3D連接到PC。一旦GCS完成更新您的CC3D，點(diǎn)擊“下一步”選項(xiàng)。

步驟5：在“OpenPilot Board”識(shí)別界面單擊“下一步”。您的板類型應(yīng)該顯示在這里。

步驟6：現(xiàn)在，我們必須選擇接收器輸入的類型。我們將在這里選擇PWM，因?yàn)槲覀儗⑹褂肍S-i6發(fā)射器和FS-iA6B接收器。要轉(zhuǎn)到下一個(gè)屏幕，請(qǐng)按“next”。

步驟7：CC3D飛行控制器將開始啟動(dòng)?，F(xiàn)在，在車輛類型選擇屏幕上，選擇“Multirotor”，然后點(diǎn)擊“Next”。

步驟8：我們將設(shè)計(jì)一個(gè)X形狀的四軸飛行器。因此，我們將在多旋翼配置窗口上選擇“Quad Copter X”，然后單擊“下一步”。

步驟9：現(xiàn)在，選擇標(biāo)準(zhǔn)ESC 50 Hz速率，因?yàn)槲覀儗⑹褂?0A吸氣ESC。

步驟10：在“Configuration Summary”窗口中，再次檢查所有設(shè)置是否正確。如果他們錯(cuò)了，回去改正;如果沒有，請(qǐng)單擊“連接圖”按鈕。

步驟11：如圖所示，將ESC和接收器連接到CC3D，然后選擇“保存”退出圖表并繼續(xù)下一步。

CC3D飛行控制器與ESCs和FS-iA6B接收機(jī)的連接

CC3D板的右側(cè)有6個(gè)輸出，其中我們將使用4個(gè)輸出直接連接esc。我們將使用四軸飛行器，所以我們只使用了四個(gè)輸出引腳，在下面的圖像中，您可以看到輸出引腳被紅色框覆蓋。

輸出引腳每行有3個(gè)引腳。最右邊的引腳是接地的。所有中心引腳都是Vcc(5伏)。左邊的引腳是信號(hào)。將所有四條esc線連接到CC3D板的前四個(gè)輸出引腳。esc與CC3D板的連接如下表所示。輸出引腳的最左邊引腳為信號(hào)引腳，中間引腳為正(Vcc)，最右邊引腳為負(fù)(接地引腳)。

在下圖中，我們可以看到esc與CC3D飛行控制器的連接。在這里，我們只連接了4個(gè)esc，因?yàn)槲覀儗⑹褂盟鼈兊乃妮S飛行器。

在CC3D飛行控制器中，我們有兩種類型的輸入端口。在下圖中，您可以看到CC3D板上的三個(gè)輸入端口。一個(gè)大端口用于PWM連接，另一個(gè)端口(主端口和Flexi端口)用于S-Bus連接。

Main Port and Flexi Port

PWM港口

但是在這里，我們將使用PWM，所以我們將使用一個(gè)只有8個(gè)引腳的大輸入端口。輸入管腳位于CC3D飛行控制器的左側(cè)。這里有6個(gè)連接，這些引腳將與接收器連接。接收端引腳與CC3D輸入引腳的連接方式如下：

我們將用三條連接線連接接收器的第三通道(CH3)，其余通道將僅通過單線連接，因?yàn)槠渌ǖ啦恍枰B接Vcc和接地。根據(jù)上表，接收端連接應(yīng)該如下圖所示。

根據(jù)上表，CC3D板端連接應(yīng)該如下圖所示。

步驟12：校準(zhǔn)飛行控制器，確保你的飛機(jī)是在一個(gè)水平的表面，并按下“計(jì)算”按鈕。

步驟13：在ESC校準(zhǔn)窗口，非常仔細(xì)地閱讀說明，勾選所有三個(gè)框，然后單擊開始按鈕。

步驟14：一旦你完成了這個(gè)過程，并勾選了所有三個(gè)安全復(fù)選框，“開始”按鈕將變得活躍。按“開始”并按照屏幕上的說明操作。如果你成功校準(zhǔn)了ESC，你現(xiàn)在應(yīng)該看到一個(gè)“輸出校準(zhǔn)”窗口。在按下“下一步”按鈕之前，請(qǐng)閱讀屏幕上的說明。

步驟15：按住“開始”按鈕，同時(shí)小心地向右移動(dòng)滑塊，直到電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)。然后點(diǎn)擊“停止”按鈕，然后點(diǎn)擊“下一步”按鈕。每臺(tái)電機(jī)都必須重復(fù)此過程。你還應(yīng)該檢查一下電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。所有電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)根據(jù)四軸飛行器的X形飛行動(dòng)力學(xué)。

步驟16選擇F450框架的“初始調(diào)整”頁面，因?yàn)槲覀冋谑褂肍450框架為我們的四軸飛行器。根據(jù)你使用的飛機(jī)，你的選擇也會(huì)有所不同。

步驟17：為了保存所有的配置和設(shè)置到CC3D，點(diǎn)擊“保存”按鈕。

步驟18：選擇“傳送器向?qū)А卑粹o。

步驟19：閱讀所有說明，然后點(diǎn)擊“下一步”按鈕

步驟20：現(xiàn)在選擇固定翼四軸飛行器的Acro普通發(fā)射器，然后選擇“下一步”按鈕。

我們?cè)谶@里選擇了模式2，因?yàn)槲覀冇X得在模式2下控制我們的四軸飛行器很舒服，你可以根據(jù)你的舒適度選擇任何模式。

現(xiàn)在你將進(jìn)入操縱桿的校準(zhǔn)窗口。在屏幕上上下移動(dòng)左搖桿，直到軟件識(shí)別你的輸入。要繼續(xù)，請(qǐng)使用“Next”按鈕。在此之后，左右移動(dòng)右操縱桿，直到軟件識(shí)別它。按“下一步”按鈕。

為了建立每個(gè)輸入的端點(diǎn)，將兩個(gè)操縱桿旋轉(zhuǎn)一圈，來回點(diǎn)擊飛行開關(guān)。

進(jìn)入“武裝設(shè)置”界面，根據(jù)需要進(jìn)行武裝和解除武裝的設(shè)置。

我們已經(jīng)選擇了偏航左選項(xiàng)，這意味著當(dāng)我們?cè)谧蠓较蛞苿?dòng)左操縱桿時(shí)，只有四軸飛行器將被武裝，如果我們不應(yīng)用任何動(dòng)作，它將在5秒后自動(dòng)解除武裝。

進(jìn)入飛行模式切換設(shè)置，保持原樣，如果你想改變什么，你可以相應(yīng)地改變。

進(jìn)入遙控輸入設(shè)置，通過移動(dòng)發(fā)射機(jī)的搖桿，檢查油門、橫搖、俯仰和偏航的最小值和最大值。

現(xiàn)在，去飛行數(shù)據(jù)選項(xiàng)和移動(dòng)你的無人機(jī)在任何方向，你可以看到同樣的動(dòng)作在你的屏幕上，它顯示了你的四軸飛行器是如何穩(wěn)定的。

現(xiàn)在CC3D飛行控制器完全配置并準(zhǔn)備飛行。在本教程中，我們?cè)贠penPilot CC3D飛行控制器的幫助下設(shè)計(jì)了一架四軸飛行器，并解釋了X形狀四軸飛行器CC3D飛行控制器的配置和設(shè)置。希望你喜歡這個(gè)項(xiàng)目，并學(xué)到了一些有用的東西。

本文編譯自circuitdigest