一、代码架构
飞行控制的整体代码工程由八个工作组成Ctrl、Driver、VL53L1X、STM32_LIB、USB、USB/Lib、StartUP以及Drv_Point,如下图所示。
各组的具体代码功能如下表所示。
组 |
功能 |
Ctrl |
包括飞行控制代码、算法、数据处理等。 |
Driver |
每个模块的底层驱动代码 |
VL53L1X |
激光传感器相关代码 |
STM32_LIB |
STM32标准库 |
USB |
USB相关 |
USB/Lib |
USB库 |
StartUP |
系统启动文件 |
Drv_Point |
系统关键库 |
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,主函数中主要有两件事:1、初始化外设和参数,2、轮询线程。
系统的每个线程都分配了运行周期,在不同的线程中执行不同的事物。线程切换以函数指针的形式切换,系统的运行时间由sysTick提供,即系统的滴答时钟。每条线程的入口如下。
分别有1000ms周期任务,50ms周期任务,20ms周期任务,10ms周期任务,6ms周期任务,4ms周期任务,3ms周期任务和2ms周期任务。
整个飞行控制可以顺利飞行,重点是控制部分,即工作组Ctrl里面的代码。如下图所示,Ctrl”组的代码框架。
数据通信处理包括遥控器和上位机Data_Transfers.c内部。无非是数据包的拆卸、包装等。如下图所示,是接收到的遥控数据的解包分析代码。
三轴数据的获取处理在mpu_perpare.c内,如下图所示。
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。