開源 DIY 自己設計的飛控板&攝像板使用STM32F4 (amobbs.com 阿莫电子技术论坛) -

john800422 发表于 2013-7-14 08:04:24

開源 DIY 自己設計的飛控板&攝像板使用STM32F4

本帖最后由 john800422 于 2013-7-14 20:27 编辑

最近終於拿到送回來的PCB了

飛控板一次就好了
但攝像板焊了第一片發現外部晶振不起振
只能用內部的, 不知道是什麼原因

不過幸好第二片就正常了, 外部晶振正常工作

目前部分功能還在測試中
飛控板剩下nRF, USB, ADC, PWM, CamSPI還沒測試
攝像板剩下DCMI, CamSPI, USB還沒測試

其他功能都測試過正常

設計上目前只有找到一個BUG
就是飛控板與攝像板連接的CamSPI(FFC座)會共接3V3, 感覺不安全

150樓就公開飛控版和攝像板的PCB文件

但僅供學術研究
請不要用於商業行為

**** 簡介 ************************************************

飛控板 QCopter FlyControl
．控制器　STM32F405RG 64Pin 168MHz DSP FPU
．感測器　IMU 10DOF (MPU-9150 + MS5611) // 目前暫時用買的模組替代(MPU6050+HMC5883)
．無線傳輸　nRF24L01P + PA + LNA
．儲存紀錄　SD卡，使用SDIO操作
．3個LED與1個KEY
．1個SPI接口　與攝像板連接、外擴其他裝置
．1個USB接口　與攝像板連接、外擴其他裝置
．2個ADC通道　測量電量
．12個PWM通道　連接電調、LED、PPM
．1個USART接口　可擴充GPS模組、藍芽模組、電腦傳輸RS232

攝像板 QCopter MachineVision
．控制器　STM32F407VE 100Pin 168MHz DSP FPU
．攝像頭　預計使用MT9V022或OV7725，使用DCMI操作
．儲存紀錄　SD卡，使用SDIO操作
．3個LED與1個KEY
．1個SPI接口　與飛控板連接、外擴其他裝置
．1個USB接口　與飛控板連接、外擴其他裝置　
．7個PWM通道　連接LED、伺服馬達、超音波
．1個FSMC接口　可連接TFT、RAM

**** 設計的PCB ************************************************

飛控板

攝像板

**** 拿到的PCB ************************************************

**** 焊好的板子 ************************************************

**** ReferenceManual *******************************************

**** 測試的程式 ************************************************

飛控板 // ADC, PWM, nRF 還沒實際測過

攝像板 // DCMI 還沒實際測過

john800422 发表于 2013-7-14 08:38:59

本帖最后由 john800422 于 2013-7-14 08:53 编辑

補一下IMU的資料

之前設計的
MS5611有了
不過一直沒買MPU9150
實在不便宜
也不太好焊

實際測試過了
這片可以兼容MPU6050

Project

john800422 发表于 2013-7-15 15:11:48

本帖最后由 john800422 于 2013-7-15 15:19 编辑

在測PWM時發現時脈不對

最後想到最近更新固件庫時
忘了更改
stm32f4xx.h
system_stm32f4xx
裡的時脈(( 預設是25MHz

所以重新上傳改成8M的測試

飛控板// 剩下CamSPI & USB

攝像板// 剩下CamSPI & USB & DCMI

john800422 发表于 2013-7-15 22:59:29

本帖最后由 john800422 于 2013-7-16 00:13 编辑

飛行紀錄器的程式

預計功能：
紀錄傳感器讀取的資料、姿態、GPS、指令、操作...

目前傳感器400Hz取樣
每128筆資料紀錄一次(寫入SD卡內)

這個程式只有紀錄加速度計的X軸資料

因為太多的話會有記憶體問題
所以暫時先用一筆作紀錄

**************

目前設定DAT檔的資料格式

將SD卡建立的BLACKBOX.DAT檔放至Matlab資料夾下
運行SensorDataPrint.m
即可看到紀錄的波形

john800422 发表于 2013-7-17 01:39:16

本帖最后由 john800422 于 2013-7-17 01:42 编辑

自己做的四軸
雖然之前發過, 不過似乎不容易看到
所以就在放一次吧
希望能對做四軸所幫助

目前免強可以平衡
離懸停來有一段距離

***** 圖片 ********************************

***** 程式&文件 ********************************

john800422 发表于 2013-7-17 11:33:33

整理好CamSPI了

使用SPI+DMA傳輸

Msater--QCopterFC
Slave----QCopterMV

細部的指令尚未設計

簡單的DEMO程序
改自官方的Example

john800422 发表于 2013-7-25 12:47:29

本帖最后由 john800422 于 2013-7-25 15:43 编辑

感謝大家的回覆
以下是PCB的Project
使用Altium Designer 13做的

1.0版是送洗過的
除了USB還沒有完成測試外
其他都沒有問題

1.1版是在CamSPI上的Vcc加上了0R的電阻
可以自行決定是否接上
沒有送洗過, 不過應該是沒有問題

資料在GitHub也有
https://github.com/Hom19910422

最後還是希望不要拿來營利

john800422 发表于 2013-7-25 15:42:35

本帖最后由 john800422 于 2013-7-25 15:51 编辑

DCMI已經測試完成了
可以正常運作

螢幕是奮鬥的4.3吋屏SSD1963
攝像頭是OV7725 guanfu_wang那買的
移植提供的DI_Sensor

之後還要測試下MT9V022

john800422 发表于 2013-7-31 20:54:17

本帖最后由 john800422 于 2013-7-31 20:58 编辑

簡單的照相機
使用OV7725
16Bit Bitmap輸出

不過目前顏色怪怪的
可能是16Bit Bitmap的問題

實拍圖

Code

john800422 发表于 2013-12-17 00:59:16

本帖最后由 john800422 于 2013-12-17 13:18 编辑

czpjj 发表于 2013-12-16 22:10
楼主楼主，我刚刚开始学习四轴的设计，今年大三，对四轴非常感兴趣，觉得您的方案很好，已经打了您的板子， ...

主要就是多看、多聽、多學、多想、多花時間，沒有甚麼捷徑。

自製的遙控器是直接焊洞洞板的，沒有另外畫電路圖。

關於遙控器的部分可以參考
程式部分 https://github.com/Hom19910422/Quadcopter
電路部分 https://github.com/Hom19910422/temp_QCopterRemoteControl

連結二是之前設計 Layout 的遙控器，不過因為電源和體積問題，就沒有上傳論壇，
可以直接送洗，不過要注意的是乙太網路部分目前有 Bug ( I/O 的正負 LAY 反了 )，
不焊 W5500 還是可以正常運作的。

若不急的話，
目前正在製作最新的遙控器 QCopterRemoteControl，
已送廠，預計 12/19、12/20 就可以拿到 PCB，
等測試完成後會再開源上傳到論壇。

連結 https://github.com/Hom19910422/QCopterRemoteControl

*** 遙控器規格 ***
控制器　 : STM32F407V 100Pin 168MHz DSP FPU
顯示器　 : TFT_3.5-inch ( 3.5" 480*320 )，使用 FSMC 操作
感測器　 : IMU 6-DOF ( MPU-6050 )
儲存紀錄 : SD 卡，使用 SDIO 操作
無線傳輸 : nRF24L01P + PA + LNA
乙太網路 : W5500，使用 SPI 操作
外接介面 : 1*SPI ( FFC16 ) 、1*USB ( Micro ) 、1*UART、1*I2C/CAN
PCB 尺寸 : 155 * 60mm

b57203493 发表于 2013-7-14 08:07:53

不错不错！先顶起

b57203493 发表于 2013-7-14 08:09:58

楼主可否共享一下你的3d库？{:lol:}{:lol:}{:lol:}{:lol:}

john800422 发表于 2013-7-14 08:12:25

b57203493 发表于 2013-7-14 08:09 static/image/common/back.gif
楼主可否共享一下你的3d库？

正在上傳中

b57203493 发表于 2013-7-14 08:13:19

john800422 发表于 2013-7-14 08:12 static/image/common/back.gif
正在上傳中

thank you{:handshake:}

john800422 发表于 2013-7-14 08:16:04

本帖最后由 john800422 于 2013-7-14 09:57 编辑

自己用的3D Librery
還有些還沒整理好

基於Altium Designer的3D Library

AIHHLI 发表于 2013-7-14 08:33:45

很不错哎，赞一个。

spydf 发表于 2013-7-14 08:36:42

3d很漂亮

lmhtz 发表于 2013-7-14 08:42:37

楼主强悍{:smile:}

wqhzhy5858 发表于 2013-7-14 08:46:00

做得漂亮，一定要顶

marshallemon 发表于 2013-7-14 08:58:29

这个板子在哪里打的？不收拼版费？

john800422 发表于 2013-7-14 09:07:29

本帖最后由 john800422 于 2013-7-14 09:10 编辑

marshallemon 发表于 2013-7-14 08:58 static/image/common/back.gif
这个板子在哪里打的？不收拼版费？

台灣的EASY PCB
http://easypcbblog.blogspot.tw/p/pcb.html

"併一種"約300台幣, 同種不算併板
沉金+飛針 10片(送來12片) 是2400台幣

之前洗過
感覺品質還蠻好的

ztxtr 发表于 2013-7-14 09:34:58

顶顶顶,一定要顶!

随风_98 发表于 2013-7-14 10:19:08

好贴。。。。mark

Elec_Ramble 发表于 2013-7-14 10:19:13

顶…
来自：amoBBS 阿莫电子论坛 Windows Phone 7 客户端

leey 发表于 2013-7-14 11:04:29

{:handshake:}{:victory:}很不错啊，谢谢楼主分享！！

lanfeng0107 发表于 2013-7-14 11:07:34

先收藏啦，谢谢分享！

lxl_lw 发表于 2013-7-14 11:12:47

仁兄一直致力于基于光流技术的四旋翼研究，顶一个啊~{:3_48:}

kmani 发表于 2013-7-14 12:05:37

神贴！

chenjiawei7 发表于 2013-7-14 12:41:49

不错不错。。赞一个

Rocky_Zou 发表于 2013-7-14 12:43:33

不错

wangjt1988 发表于 2013-7-14 13:26:17

能有光流就好了，这飞控成本不低啊 f4和计划的9150就要rmb100多了，5611也不便宜，不过顶，喜欢这个高级货

john800422 发表于 2013-7-14 13:36:04

wangjt1988 发表于 2013-7-14 13:26 static/image/common/back.gif
能有光流就好了，这飞控成本不低啊 f4和计划的9150就要rmb100多了，5611也不便宜，不过顶，喜欢这个高级 ...

目前沒有打算要販賣或商業行為
所以不太考慮成本
主要是拿來做研究和學習的

wangjiawu187 发表于 2013-7-14 13:47:57

mint 发表于 2013-7-14 13:58:16

john800422 发表于 2013-7-14 13:36 static/image/common/back.gif
目前沒有打算要販賣或商業行為
所以不太考慮成本
主要是拿來做研究和學習的 ...

楼主有心了，支持~

a20084666 发表于 2013-7-14 14:11:53

弱弱的问下你的用什么花的pcb，我是用protel画，我想用protel做单面板，安装孔怎么弄啊，求大神指点

lynx19890808 发表于 2013-7-14 15:31:13

超精致超规范的说严重顶起

苦行僧 发表于 2013-7-14 16:19:19

这个真心不错，记得以前有人就发过好像，应该就是LZ吧{:lol:}

小号发表于 2013-7-14 16:25:06

楼主是宝岛的呀？

john800422 发表于 2013-7-14 16:29:24

a20084666 发表于 2013-7-14 14:11 static/image/common/back.gif
弱弱的问下你的用什么花的pcb，我是用protel画，我想用protel做单面板，安装孔怎么弄啊，求大神指点 ...

用AD13畫的
安裝孔可以下載前面上傳的Library
裡面有M3的螺絲孔

john800422 发表于 2013-7-14 16:35:59

苦行僧发表于 2013-7-14 16:19 static/image/common/back.gif
这个真心不错，记得以前有人就发过好像，应该就是LZ吧

自己設計的
近一個月才開始做

john800422 发表于 2013-7-14 16:39:06

小号发表于 2013-7-14 16:25 static/image/common/back.gif
楼主是宝岛的呀？

是阿{:biggrin:}

苦行僧 发表于 2013-7-14 16:54:23

想请教一下LZ，那个分配引脚的图是用什么做的，感觉这样很清晰{:lol:}

john800422 发表于 2013-7-14 17:00:35

苦行僧发表于 2013-7-14 16:54 static/image/common/back.gif
想请教一下LZ，那个分配引脚的图是用什么做的，感觉这样很清晰

用EXCEL做的
上傳下

liliuqun 发表于 2013-7-14 19:16:52

楼主可不可以放出PCB文件啊{:loveliness:}

BLACKBLUE007 发表于 2013-7-14 19:27:49

PCB做得比我好多了!同求PCB文件!

john800422 发表于 2013-7-14 20:16:44

liliuqun 发表于 2013-7-14 19:16 static/image/common/back.gif
楼主可不可以放出PCB文件啊

150樓就公開飛控版和攝像板的PCB文件

但僅供學術研究
請不要用於商業行為

john800422 发表于 2013-7-14 20:17:56

BLACKBLUE007 发表于 2013-7-14 19:27 static/image/common/back.gif
PCB做得比我好多了!同求PCB文件!

150樓就公開飛控版和攝像板的PCB文件

但僅供學術研究
請不要用於商業行為

max-men 发表于 2013-7-14 20:22:18

nice !!!! 继续开源吧，楼主

chengjia535 发表于 2013-7-14 20:41:15

纯顶一个

bbsview 发表于 2013-7-14 20:42:38

漂亮，吼一声

cctsao1008 发表于 2013-7-14 20:48:28

給力, 有px4 的感覺 {:lol:}{:lol:}{:lol:}

mon51 发表于 2013-7-14 21:01:23

必须顶的。

ICPACHONG 发表于 2013-7-14 21:12:25

不知道摄像能不能回传？

linjunxiong 发表于 2013-7-14 21:33:33

够标准化，{:lol:}{:lol:}{:lol:}{:lol:}{:lol:}{:lol:}

john800422 发表于 2013-7-14 21:44:30

ICPACHONG 发表于 2013-7-14 21:12 static/image/common/back.gif
不知道摄像能不能回传？

回傳飛控板嗎?

有設計SPI(FFC座)和USB接口
可以送回飛控板

john800422 发表于 2013-7-14 21:46:35

cctsao1008 发表于 2013-7-14 20:48 static/image/common/back.gif
給力, 有px4 的感覺

有參考它的設計
重新設計一片適合我的研究的

WUST_LJS 发表于 2013-7-14 21:52:35

好久没见如此精神的帖子了！！感谢分享！！

右手戒指 发表于 2013-7-14 21:55:35

最近一直在学习相关知识，长期关注中，谢谢楼主分享

win2kddk 发表于 2013-7-14 22:26:58

再加一层楼

win2kddk 发表于 2013-7-14 22:28:14

再加一层楼{:smile:}

xlwq 发表于 2013-7-14 23:39:54

版纸很漂亮！！！

pp786702237 发表于 2013-7-15 07:48:36

顶一个，期待ing

wtliu 发表于 2013-7-15 09:01:22

积极响应，顶到150！

anning 发表于 2013-7-15 09:46:36

帮顶一下，希望作者安装好后，放些实测的图片来看看。

li3p 发表于 2013-7-15 09:53:02

帮顶一个1/150。

john800422 发表于 2013-7-15 10:22:45

anning 发表于 2013-7-15 09:46 static/image/common/back.gif
帮顶一下，希望作者安装好后，放些实测的图片来看看。

一定會的

目前硬件都完成了
正在測試各部分功能

飛控板比較簡單
因為之前寫過
所以移植就好

攝像板就比較麻煩
新的攝像頭
需要花比較多時間

john800422 发表于 2013-7-15 10:27:41

今天就先將飛控板的nRF, ADC, PWM完成測試
再將之前寫的傳感器數據紀錄功能移植吧

放暑假就是比較輕鬆{:biggrin:}

lr120363092 发表于 2013-7-15 10:44:28

不错了，很好

xukkkkkk 发表于 2013-7-15 10:49:33

楼主应该是大学的，对于飞行来说，路还很长

sky_prince 发表于 2013-7-15 10:50:24

学习，帮顶。

john800422 发表于 2013-7-15 15:04:22

xukkkkkk 发表于 2013-7-15 10:49 static/image/common/back.gif
楼主应该是大学的，对于飞行来说，路还很长

是阿
要學的還很多{:biggrin:}

tianqing324 发表于 2013-7-15 15:24:14

这个做的真好看

didadida 发表于 2013-7-15 15:27:03

楼主v587

shower.xu 发表于 2013-7-15 15:41:38

摄像头采集的视频是存储在sd卡里还是实时传输？
这个真心漂亮，Good job !

john800422 发表于 2013-7-15 22:33:05

shower.xu 发表于 2013-7-15 15:41 static/image/common/back.gif
摄像头采集的视频是存储在sd卡里还是实时传输？
这个真心漂亮，Good job !

都可以

用在飛控板上的話
打算先將讀到的影像作處理
再將資訊傳至飛控板

若僅只是攝像用
沒螢幕就存SD卡
有螢幕就直接顯示

john800422 发表于 2013-7-15 23:08:32

剛要測CamSPI時發現
買的線是同向(正正)的
沒辦法將飛控板和攝像板接在一起
所以CamSPI需要等買線之後再測試了

jieao 发表于 2013-7-16 01:51:48

强帖留名！150楼估计很快就到

craydow 发表于 2013-7-16 14:14:34

看起来蛮有意思的。能不能到150啊

alex.sz 发表于 2013-7-16 20:15:26

做的好漂亮。。。。。

NXP 发表于 2013-7-16 20:31:30

74 {:lol:}{:lol:}

john800422 发表于 2013-7-16 22:06:27

今天買了正反的線
經過下午的一翻奮鬥
已經完成CamSPI了
晚點整理上傳

sunwei 发表于 2013-7-16 23:08:49

楼主强大，帮顶！期待实物测试图！

xxn59 发表于 2013-7-16 23:47:47

楼主大大就是google code上Qcopter那位项目所有人吧！膜拜！之前有参考你的代码，在此谢过。

看摄像头和视觉板的配置是要仿照苏黎世理工的那块px4flow吗？十分期待！

john800422 发表于 2013-7-17 01:32:56

xxn59 发表于 2013-7-16 23:47 static/image/common/back.gif
楼主大大就是google code上Qcopter那位项目所有人吧！膜拜！之前有参考你的代码，在此谢过。

看摄像头和视 ...

概念是參考px4flow的
除了光流外, 也可以做其他的影像處理
但主要是為飛行器或是其他載具提供一個機械視覺
比較容易做更多的應用

xxn59 发表于 2013-7-17 02:25:39

虽然之前看过，还是想说，做工和界面好顶赞！

我也有用f4+micron的摄像头做一些图像处理和跟踪应用

希望有机会能和大大交流

john800422 发表于 2013-7-17 08:36:35

xxn59 发表于 2013-7-17 02:25 static/image/common/back.gif
虽然之前看过，还是想说，做工和界面好顶赞！

我也有用f4+micron的摄像头做一些图像处理和跟踪应用

謝謝{:smile:}

影像處理最近才開始
是個初學者, 需要學的還很多{:biggrin:}

mute 发表于 2013-7-17 08:59:32

楼主难道没碰到I2C的悲剧？你的TESTIMU代码里，DMA中断优先级是最高的，I2C1_Send_DMA_IRQ里又是while(!I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BTF))，在最高优先级的中断里用延时等待？？

hzpyj 发表于 2013-7-17 09:02:10

赞一个，确实牛

john800422 发表于 2013-7-17 09:54:50

本帖最后由 john800422 于 2013-7-17 09:56 编辑

mute 发表于 2013-7-17 08:59 static/image/common/back.gif
楼主难道没碰到I2C的悲剧？你的TESTIMU代码里，DMA中断优先级是最高的，I2C1_Send_DMA_IRQ里又是while(!I2C ...
Code主要是從官方Example改過來的

以四軸來說
我認為取得資料是最優先的事情
所以對我來說
設成最優先是沒有什麼太大困擾

至於延遲的話
如果I2C不正常運作的話就會卡住
若是正常運作的話是沒有什麼問題的

實際運作上倒沒有因為I2C讀取出過問題
反而是nRF的收發有時候會卡住

小呆呆 发表于 2013-7-17 09:56:28

超爱四轴的遥控器~~

小呆呆 发表于 2013-7-17 09:56:44

超爱四轴的遥控器~~

john800422 发表于 2013-7-17 10:03:19

小呆呆发表于 2013-7-17 09:56 static/image/common/back.gif
超爱四轴的遥控器~~

謝謝{:smile:}

這個是第四版, 之前做了三個
最後才改成這樣的

第一個 → 使用STM32F103V，搖桿、按鍵，沒有螢幕
第二個 → 使用STM32F103V，搖桿、按鍵，螢幕
第三個 → 使用STM32F407V，搖桿、按鍵，螢幕
第四個 → 使用STM32F407V，搖桿、按鍵，滑動電阻，螢幕

做這個實在很費時
運氣好一次就成功
運氣不好就要一直deBug

所以之後打算用洗的

mute 发表于 2013-7-17 10:10:01

最优先的应当是PPM信号输入。
传感器值，如果使用FIFO，是可以延后很久的。
I2C正常的BTF，应该会延迟一个字节周期，400kHz大概是23us。
不知道你是用什么方式获取PPM脉宽，如果是EXTI，I2C中断里延迟23us，外部PPM输入信号的周期就有可能延迟23us。
23us，对几百us的ppm脉宽来说不算小了。

ndt2000 发表于 2013-7-17 11:00:26

顶顶

john800422 发表于 2013-7-17 11:29:36

mute 发表于 2013-7-17 10:10 static/image/common/back.gif
最优先的应当是PPM信号输入。
传感器值，如果使用FIFO，是可以延后很久的。
I2C正常的BTF，应该会延迟一个 ...

不是使用市面上的遙控器
是使用nRF24L01P+PA+LNA的模塊
透過SPI來讀寫
獲取控制訊號
並將傳感器資料回傳遙控器做顯示

yat 发表于 2013-7-17 13:56:34

好帖必须顶

kxm2008 发表于 2013-7-17 13:59:59

支持楼主

lmhtz 发表于 2013-7-17 14:08:43

非顶不可，加油

damoplus 发表于 2013-7-17 16:29:00

高手辈出，狠好！顶一楼！

billhsu 发表于 2013-7-17 19:56:50

很精致，谢谢楼主

shouzhou 发表于 2013-7-17 20:25:43

好资料，果断MARK!

john800422 发表于 2013-7-18 09:52:28

現在除了USB和攝像板的DCMI還沒有完成測試外
其他都完成測試了

因為第一次用MT9V022
需要花些時間看datasheet
所以打算先移植舊的飛控程序

AIHHLI 发表于 2013-7-18 19:37:01

顶一下，顺便抢个100楼。

jieao 发表于 2013-7-18 21:07:06

楼层已经三位数了，大伙加油！！！！

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