四旋翼之路——前篇

  本人大一学生，微电子专业，上学期的时候接触到了单片机，最开始的时候学习的是51单片机，也做了一些小东西。最近做了一个能够智能避障的小车，功能也很简单，就是在遇到障碍物之后就停下来，然后转动舵机，控制超声波探头对前方、左边和右边进行探测，通过算法根据这些数据控制小车进行相应的转动，避开障碍物，然后继续前进，如此循环往复。做完这些事后，我就发现51单片机的一些缺点：定时器、中断少。这就造成了一些问题，最大的问题就是PWM产生的问题，我原来的想法是对四个轮子进行单独的控制，每个轮子都用PWM进行单独控制，以便于在前进过程中对小车进行更加精确的控制。但是这时候问题就来了，我用的这款51只有两个定时器，超生波测距，舵机控制都需要使用定时器，再产生四路PWM显然就是比较麻烦了，如果可以的话，程序肯定也是相当的麻烦。虽然有些51系列的单片机可以做到女对PWM的自带硬件支持，不过鉴于51较为孱弱的计算性能，我还是打算换一款芯片。

  在查阅了一些资料之后，我了解到了stm32这款芯片 。其实在之前，我也买了一块树莓派，可我为什么最后又选择了stm32呢，这就要涉及到我学习这些芯片的目的了，这就是本文的重点———做四旋翼。树莓派搭载的linux系统并不属于实时系统，这就决定了它并不适合用来做飞控，虽然它也可以搭载在飞机上来实现一些更高级的功能，但现在对我来说还用不到。下面是我对stm32的一些了解，它有丰富的中断，多级中断优先级，并且还可以搭载实时操作系统ucos，功耗低，超过30路的PWM输出，要知道，树莓派的功率可是能到10W的，这对于一个无人机来说也是一笔不小的电源开销了，并造成续航时间的缩短。

 学习一款芯片首先就要买一块开发板，在x宝逛了一些时间后，我选择了一款开发板，搭载了stm32f103vet6，基于arm cortex m3内核，72MHz的主频。在大部分事情都准备好了之后，我就要开始制定自己的阶段计划了。第一阶段是设计好系统框架，决定要有那些模块和功能，然后学习stm32，这大概会持续二十几天。

  第二阶段是学习数模电知识，这大概会持续一个多月时间。

  在完成一定的知识积累之后，便进行模型设计，这是第三阶段在这里要说明的是，虽然在x宝有大量的机架能够买，但是我觉得那些并不适合。如果我买了机架，我就要改变自己的系统框架设计来适应这个机架，这样的话有些功能就不能实现了。所以在这个阶段，我就要学习solidworks的使用，solidworks是一款3D设计软件，是一款功能丰富的机械设计软件，我个人觉得要比AutoCAD容易。在学习solidworks的同时，也要学习Altium Designer———PCB设计软件，这个阶段大概持续两个月。

  第四阶段，进行软件部分设计，持续一个月。

  第五阶段，进行调试，做最后准备，这个阶段大概十天。

  至此，四旋翼的初步设计完成，下一步考虑加入更为丰富和炫酷的功能。

  这周我的计划就开始了，以后此此博客每周更新一次，以分享的我的学习成果，并接受大家的批评指正，监督我的计划实施。