【飞控开发高级教程1】疯壳·开源编队无人机-飞控整机代码走读、编译与烧写

COCOFLY教程
——疯壳·无人机系列
飞控整机代码走读、编译与烧写

 

图1

一、代码架构
  飞控的整体代码工程由 8 个工作组组成，分别是 Ctrl、Driver、VL53L1X、STM32_LIB、USB、USB/Lib、StartUP 以及 Drv_Point，如下图所示。

图2
  各个组的具体的代码功能如下表所示。

 

表1

 

二、代码走读

  系统的主函数部分是整个代码的起始运行位置，在主函数内主要做两个事情：1、初始化外设及参数，2、轮询线程。

图3
  系统的每一个线程都已经分配好了运行周期，在不同的线程里执行不同的事情，线程的切换通过函数指针的形式切换，而系统的运行时间由 sysTick 提供即系统的“滴答”时钟。各个线程的入口如下。

 

图4
  分别有 1000ms 周期的任务、50ms 周期的任务、20ms 周期的任务、10ms 周期的任务、6ms 周期的任务、4ms 周期的任务、3ms 周期的任务以及 2ms 周期的任务。
  整个飞控可以平稳飞行，重点在于控制部分，即工作组“Ctrl”里面的代码。如下图所示为“Ctrl”组的代码框架。

 

图5
  其中与遥控器、上位机的数据通信处理包含在 Data_Transfers.c 内。里面无非就是对数据包进行拆解包、封装包等。如下图所示为对接收到的遥控器数据进行解包分析的代码。

 

图6

 

图7

 

图8

 

图9

 

 

图10

 

图11

 

图12

 

图13

 

图14
  三轴数据的获取处理在 mpu_perpare.c 内，如下图所示。

图15
  PID 控制相关代码集中在 Ctrl.c 及 Alt_Ctrl.c 内，其中 Ctrl.c 负责角度环、角速度环 PID 控制，而 Alt_Ctrl.c 则负责高度环、高度速度环的 PID 控制。
  IMU.c 和 MotionCal.c 是保证整个飞控平稳飞行的重要一环，这两个 c 文件主要负责飞控的姿态解算、数据融合处理等。
  工作组“USB”以及“USB/Lib”，负责通过 STM32 自带的 USB，虚拟出串口，方便与上位机进行通信。
  此外为了保护开发者的劳动成果，Player_Flight.lib 还封装了秘钥验证激活算法、多机编队控制、水平方向的速度和位置环的 PID 控制以及 3D 翻滚控制代码。
  保存、编译最后把代码烧写的飞控主板中，配合遥控器就可以正常使用了。如下图所示 1 为保存、2 为编译、3 为下载烧写。

图16