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《瑞薩R5F100LEA單片機(jī)主控的四旋翼無(wú)人自主飛行器設(shè)計(jì)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、2015年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽多旋翼自主飛行器（C）參賽學(xué)校：南京大學(xué)參賽編號(hào)：NJ118參賽隊(duì)員：田雪津、蔡亦倩、徐源指導(dǎo)老師：戚海峰、高琴南京大學(xué)二○一五年八月十五日1摘要：四旋翼無(wú)人自主飛行器是一種體積小，控制相對(duì)簡(jiǎn)單的飛行器。本課題設(shè)計(jì)的四旋翼自主飛行器僅以一塊瑞薩R5F100LEA單片機(jī)為主控芯片，這也是本組的特色所在。主控芯片通過讀取陀螺儀GY-953中采集的四旋翼歐拉角數(shù)據(jù)進(jìn)行PID處理以保持飛機(jī)的姿態(tài)穩(wěn)定；采集超聲波測(cè)距模塊HC-SR04的數(shù)據(jù)加以控制來(lái)維持四旋翼飛行的高度；利用光流傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以控制飛機(jī)循跡飛行；
2、采用PixyCMUcam5Sensor高清攝像頭追蹤鐵片位置，電磁鐵YHN-P10拾取投放鐵片。飛行器上另附有H264編碼攝像機(jī)，可進(jìn)行航拍。本組飛行器性能優(yōu)良，設(shè)計(jì)精美，符合本次課題的要求。關(guān)鍵詞：四旋翼飛行器、瑞薩R5F100LEA單片機(jī)、陀螺儀GY-953、PID、HC-SR04、光流傳感器、PixyCMUcam5Sensor、電磁鐵YHN-P10、H264編碼攝像機(jī)AbstractThefourrotorisasmallaircraftwhichiseasytocontrol.Thefourrotorwedesignadoptson
3、lyoneRENESASR5F100LEAasitscontrolchip,whichcanprocessdatareadingfromGY-953withPIDalgorithmtoadjustthefourrotor’sattitude.Itcanalsoreaddatafromtheultrasonicrangingmoduletourgetheaircrafttoflyatacertainheight.TheopticalflowsensorattachedtotheR5F100LEAisaimedattransferringdat
4、atothecontrolchiptomakethefourrotorflyonacertaintrack.WeusePixyCMUcam5SensorcameratofindsheetironandaelectromagnetYHN-P10toattractandputdownthemtoo.ThereisalsoaH264codevideocameraforAerialvideo.Ourfourrotorwhichiswellmadeandofhighqualitycanmeetthedemandoftaskofthissubject.
5、Keywords:fourrotor,RENESASR5F100LEA,GyrosGY-953,PID,ultrasonicrangingmodule,Opticalflowsensor,PixyCMUcam5Sensor，electromagnetYHN-P10,H264codevideocamera2目錄一、系統(tǒng)方案介紹…………………………………………………………………31.1系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)………………………………………………………………………31.2主控模塊的論證與選擇…………………………………………………………………31.3姿態(tài)模
6、塊的論證與選擇…………………………………………………………………31.4高度模塊的論證與選擇…………………………………………………………………31.5循跡模塊的論證與選擇…………………………………………………………………31.6電機(jī)調(diào)速模塊的論證與選擇……………………………………………………………41.7鐵片追蹤模塊的論證與選擇……………………………………………………………41.8鐵片運(yùn)輸模塊的論證與選擇……………………………………………………………41.9攝像頭模塊的論證與選擇………………………………………………………………41.10示高
7、模塊的論證與選擇………………………………………………………………4二、設(shè)計(jì)與論證……………………………………………………………………42.1四旋翼建模………………………………………………………………………………42.2角度、高度PID算法……………………………………………………………………52.3PID算法參數(shù)整定………………………………………………………………………5三、電路與程序設(shè)計(jì)………………………………………………………………53.1姿態(tài)模塊設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………53.2高度模塊設(shè)計(jì)……………
8、………………………………………………………………53.3循跡模塊設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………63.4鐵片追蹤設(shè)計(jì)…………………………………………
