计算机
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116千字
字数
2018-05-01
发行日期
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主编推荐语
本书是一本易上手的四轴无人机制作与DIY学习手册，详细介绍了制作过程与飞行原理。
内容简介
本书以编程相对简单的51单片机作为平台来制作一款四轴飞行器，内容包括无人机的历史发展、四旋翼飞行器的结构和原理、无人机的开发环境、小四轴空心杯无人机电路板制作、PCB板手工焊接方法、MPU-6050 六轴（陀螺仪+加速度计）传感器介绍及通信、基于STC15系列单片机飞控核心算法研究、调节PID参数方法和整定、油门补偿、四旋翼飞行器的上位机调试、PWM信号介绍以及15系列单片机PWM信号的产生、基于STC15系列单片机遥控器控制算法，全书图文并茂，叙述清晰，操作步骤详实，选用的平台、软件上手容易，是一本容易上手的无人机DIY学习手册。
目录
- 封面
- 书名页
- 内容简介
- 版权页
- 前 言
- 目录
- 第一篇 基础篇
- 第1章 无人机概述
- 1.1 无人机的发展历史
- 1.2 什么是无人机
- 1.2.1 固定翼无人机
- 1.2.2 旋翼无人机
- 1.2.3 旋翼无人机与固定翼无人机的优缺点
- 1.3 归纳总结
- 1.4 科学精神的培养
- 第2章 四旋翼飞行器结构和原理
- 2.1 四旋翼飞行器的分类
- 2.2 四旋翼飞行器坐标系的建立
- 2.3 四旋翼飞行器的结构特性
- 2.4 四旋翼飞行器的运动模式分析
- 2.4.1 垂直上升与下降运动
- 2.4.2 俯仰运动
- 2.4.3 横滚运动
- 2.4.4 偏航运动
- 2.4.5 水平运动
- 2.5 四旋翼飞行器的基本组成
- 2.5.1 电机
- 2.5.2 电调
- 2.5.3 电池
- 2.5.4 正反螺旋桨
- 2.5.5 机架
- 2.5.6 飞行控制器
- 2.5.7 遥控器
- 2.6 归纳总结
- 2.7 科学精神的培养
- 第二篇 硬件篇
- 第3章 开发环境之AD、Keil
- 3.1 开发环境的搭建和介绍
- 3.2 元件封装库的建立
- 3.2.1 元件库的建立
- 3.2.2 封装库的建立
- 3.2.3 第三方元件库和封装库的导入
- 3.3 建立工程指导
- 3.3.1 建立第一个工程
- 3.3.2 创作遥控器PCB
- 3.4 Keil μVision4集成开发环境（IDE）介绍和获取
- 3.5 stc-isp-15xx-v6.85的获取
- 3.5.1 软件安装
- 3.5.2 Keil μVision4软件的使用
- 3.6 归纳总结
- 3.7 科学精神的培养
- 第4章 空心杯小四轴无人机电路板制作
- 4.1 制作小四轴飞行器所需的工具与元器件
- 4.1.1 飞行控制器电路板元器件材料清单
- 4.1.2 空心杯小四轴飞行控制器电路板
- 4.1.3 制作工具
- 4.2 飞控原理图绘制
- 4.2.1 主控与指示灯
- 4.2.2 电源电路的选择
- 4.2.3 姿态角度获取电路
- 4.2.4 电机驱动部分电路
- 4.2.5 无线模块接口电路
- 4.2.6 下载接口
- 4.2.7 气压计电路
- 4.3 制作遥控器所需的元器件
- 4.3.1 制作遥控器所需的元器件清单
- 4.3.2 遥控器电路板
- 4.4 遥控器原理图绘制
- 4.4.1 主控与下载电路
- 4.4.2 摇杆电位器电路
- 4.4.3 遥控器电源电路
- 4.4.4 微调电路
- 4.4.5 体感控制电路
- 4.4.6 按键模块
- 4.4.7 无线模块接口电路
- 4.4.8 蜂鸣器电路
- 4.5 归纳总结
- 4.6 科学精神的培养
- 第5章 四轴PCB手工焊接方法
- 5.1 手工焊接所需工具
- 5.1.1 焊台和电烙铁
- 5.1.2 其他工具
- 5.2 手工焊接表面贴片流程
- 5.3 PCB 实物图
- 5.4 MPU-6050的焊接方法
- 5.4.1 MPU-6050的封装形式
- 5.4.2 MPU-6050手工焊接方法
- 5.5 主控芯片手工焊接流程
- 5.5.1 主控芯片实物图
- 5.5.2 主控芯片的手工焊接方法
- 5.5.3 其他芯片手工焊接方法
- 5.6 其他器件的焊接
- 5.6.1 电阻和电容的焊接
- 5.6.2 贴片LED正负极的判断方法
- 5.6.3 电机的焊接问题
- 5.6.4 焊接完成效果
- 5.7 归纳总结
- 5.8 科学精神的培养
- 第三篇 飞控篇
- 第6章 MPU-6050六轴（陀螺仪+加速度计）传感器介绍及通信
- 6.1 MPU-6050六轴（陀螺仪+加速度计）传感器介绍
- 6.1.1 概述
- 6.1.2 特征
- 6.1.3 MPU-6050的应用领域
- 6.1.4 引脚介绍
- 6.1.5 硬件连接
- 6.2 I2C总线的介绍与使用
- 6.3 I2C总线硬件结构和时序
- 6.3.1 I2C总线硬件结构图
- 6.3.2 I2C总线通信时序
- 6.4 I2C总线4个信号的程序分析
- 6.4.1 启动信号的程序
- 6.4.2 停止信号的程序
- 6.4.3 应答信号的程序
- 6.4.4 I2C设备发送一个字节数据的程序
- 6.4.5 I2C设备接收一个字节数据的程序
- 6.4.6 I2C设备写入一个字节数据的程序
- 6.4.7 I2C设备读取一个字节数据的程序
- 6.5 MPU-6050内部寄存器设置
- 6.6 归纳总结
- 6.7 科学精神的培养
- 第7章 基于STC15系列单片机飞控核心算法研究
- 7.1 姿态解算
- 7.1.1 姿态解算对于飞行器的作用
- 7.1.2 姿态解算涉及的传感器
- 7.1.3 四元数预备知识
- 7.1.4 利用四元数计算欧拉角
- 7.2 滤波算法
- 7.2.1 算术平均滤波法
- 7.2.2 滑动平均滤波法
- 7.2.3 互补滤波算法
- 7.2.4 卡尔曼滤波算法介绍
- 7.2.5 卡尔曼滤波算法
- 7.3 PID 控制算法
- 7.3.1 比例控制
- 7.3.2 比例-积分控制
- 7.3.3 比例-微分控制
- 7.3.4 比例-积分-微分控制
- 7.4 常见定高方式和选择
- 7.4.1 常见气压计介绍
- 7.4.2 为什么选择气压计定高方式
- 7.5 归纳总结
- 7.6 科学精神的培养
- 第8章 PID参数调节方法和整定
- 8.1 PID 各参数的含义及其重要性
- 8.2 PID 在实际中的使用
- 8.3 超声波程序分析与讲解
- 8.3.1 模块介绍
- 8.3.2 超声波时序图分析
- 8.3.3 超声波程序
- 8.4 使用PID调节定高
- 8.4.1 PID 调节定高程序
- 8.4.2 PID 程序分析
- 8.4.3 调节定高问题分析
- 8.5 PID 参数在飞行器上的整定
- 8.5.1 调试前的准备
- 8.5.2 飞行器方向的设定
- 8.5.3 调节内环
- 8.5.4 程序分析
- 8.5.5 串级PID的程序分析
- 8.6 归纳总结
- 8.7 科学精神的培养
- 第9章 油门补偿
- 9.1 A/D 转换器
- 9.2 A/D 转换测试程序详解
- 9.3 归纳总结
- 9.4 科学精神的培养
- 第10章 四旋翼飞行器的上位机调试
- 10.1 串行口内部结构
- 10.2 串口通信的原理
- 10.3 串行口1的相关寄存器
- 10.4 飞行器与上位机通信测试代码
- 10.4.1 uart.h代码
- 10.4.2 uart.c代码
- 10.5 上位机查看数据操作步骤
- 10.5.1 程序的下载
- 10.5.2 串口调试参数的方法
- 10.6 归纳总结
- 10.7 科学精神的培养
- 第11章 PWM信号和15系列单片机PWM信号的产生
- 11.1 PWM介绍
- 11.2 软件模拟PWM
- 11.3 15系列单片机内部PWM设置
- 11.3.1 I/O 口模式设置
- 11.3.2 寄存器设置
- 11.4 程序的编写与实现
- 11.4.1 15系列单片机PWM.h程序
- 11.4.2 PWM 初始化程序
- 11.4.3 调节占空比输出程序
- 11.5 归纳总结
- 11.6 科学精神的培养
- 第12章 基于STC15系列单片机遥控器控制算法
- 12.1 2.4GHz无线发送
- 12.2 摇杆控制飞行模式
- 12.3 体感控制飞行模式
- 12.4 OLED 显示屏
- 12.5 归纳总结
- 12.6 科学精神的培养
- 参考文献
- 封底
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出版方
电子工业出版社
电子工业出版社成立于1982年10月，是国务院独资、工信部直属的中央级科技与教育出版社，是专业的信息技术知识集成和服务提供商。经过三十多年的建设与发展，已成为一家以科技和教育出版、期刊、网络、行业支撑服务、数字出版、软件研发、软科学研究、职业培训和教育为核心业务的现代知识服务集团。出版物内容涵盖了电子信息技术的各个分支及工业技术、经济管理、科普与少儿、社科人文等领域，综合出版能力位居全国出版行业前列。
