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| 編輯推薦： |
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本书系统论述了四旋翼飞行器的基本原理，基本控制方法，本书从四旋翼飞行器的遥控器设计、四旋翼飞行器核心板设计以及陀螺仪、气压计等相关电路的设计和原理讲解，从零开始一点一点实现四旋翼飞行器的设计，同时还给出了上位机的软件代码，项目都提供了全部源代码，可直接拿来二次开发，用于课程设计或科研项目。本书配套提供了全部设计源代码、设计图纸及演示视频，方便读者学习使用，欢迎读者参与进来，和广大的STM32爱好者共同学习，及时解决设计中遇到的问题。
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| 內容簡介： |
本书以四旋翼无人飞行器为例，主控制器采用STM32系列微处理器，从设计方案论证到器件选型等过程，对四旋翼飞行器设计进行了透彻细致的讲解，并介绍了四旋翼飞行器图像采集处理，详细地阐述了图像处理的过程。另外，采用μCOSⅢ系统重新梳理了代码，使得飞行器控制更加稳定。读者可以根据书中给出的电路和代码自行设计。
本书可作为电子、通信及控制等相关专业学生的参考书，也可作为相关技术人员的技术参考书。
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| 關於作者： |
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冯新宇：从事嵌入式系统项目开发和相关教学工作。曾主持或参与嵌入式相关课题与项目开发20余项；近10年来一直作为指导教师参与全国电子设计大赛、飞思卡尔电子设计大赛、黑龙江省电子设计大赛等工作，所指导的学生多次获得各种赛事重大奖励。个人代表性著作有《ADS2009射频电路设计与仿真》《ARM 9嵌入式开发基础与实例进阶》与《ARM Cortex-M3体系结构与编程》）。
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| 目錄：
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目录
第1章简介
1.1四旋翼飞行器发展历史
1.2四旋翼飞行器的研究现状
1.3四旋翼飞行器的主要应用
第2章四旋翼飞行器的控制原理
2.1四旋翼飞行器的结构
2.2四旋翼飞行器的运动控制方法
2.3四旋翼飞行器各部分的工作原理
2.3.1飞行姿态与升力关系
2.3.2飞行姿态的测量
2.3.3加速度传感器工作原理及角度测量
2.3.4陀螺仪传感器工作原理及角度测量
2.3.5磁力计传感器工作原理及测量方法
2.4姿态解算方法
2.4.1互补滤波算法
2.4.2卡尔曼滤波算法
2.4.3DMP姿态数据获取
2.5PID控制算法
2.5.1PID概述
2.5.2四旋翼飞行器PID控制器设计
第3章硬件设计
3.1协议预备知识
3.1.1SPI总线
3.1.2IIC总线
3.1.3USART总线
3.2总体设计
3.2.1遥控器电路基本框架
3.2.2飞行器主控电路基本框架
3.3飞行器主控电路最小系统设计
3.3.1基本原理
3.3.2硬件电路设计
3.4姿态传感器模块
3.4.1基本原理
3.4.2硬件电路设计
3.5无线通信模块
3.5.1基本原理
3.5.2硬件电路设计
3.6定高模块
3.6.1超声波定高模块
3.6.2气压计定高模块
3.7电机及驱动模块
3.7.1基本原理
3.7.2硬件电路设计
3.8遥控器模块设计
3.8.1基本原理
3.8.2硬件电路设计
3.9电源模块选择
3.10四旋翼飞行器的组装
3.10.1电机、浆、电池、机型的相互关系
3.10.2机架的组装
第4章软件设计
4.1软件预备知识
4.1.1刚体的空间角位置描述
4.1.2用欧拉角描述定点转动刚体的角位置
4.1.3四元数
4.1.4控制与滤波算法
4.2COSⅢ系统
4.2.1采用COSⅢ操作系统的必要性
4.2.2COSⅢ文件结构
4.2.3典型COSⅢ应用示例
4.3主控程序初始化设置及说明
4.3.1SPI的IO口初始化实现
4.3.2IIC的IO口初始化实现
4.3.3定时器初始化实现
4.3.4电子调速器初始化实现
4.4姿态传感器软件设计
4.4.1软件设计基本思路
4.4.2DMP
4.4.3代码实现及解析
4.5气压计软件设计
4.5.1软件设计基本思路
4.5.2代码实现及解析
4.5.3自主高度控制的实现
4.6遥控器软件设计
4.6.1软件设计基本思路
4.6.2无线模块代码实现及解析
4.6.3摇杆代码实现及解析
4.7摄像头软件设计
4.7.1软件设计基本思路
4.7.2摄像头的数据读取
4.8上位机设计
4.8.1帧头检测模块
4.8.23D模型路径模块
4.8.33D模型属性设置模块
4.8.4陀螺仪3D数据显示模块
第5章四旋翼飞行器图像采集处理专题
5.1总体概述
5.2图像算法
5.2.1自适应中值滤波算法
5.2.2Sobel边缘提取算法
5.2.3OTSU二值化算法
5.2.4并行Zhang图像细化算法
5.2.5概率累加霍夫变换算法
5.3实验结果及分析
附录A调试、问题解析及改进方向随想
附录BSTM32F4最小系统电路图
附录C遥控器电路
附录D飞控板连接电路
参考文献
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| 內容試閱：
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第2版前言
本书自2017年出版以来，已经有近1500人进入本书服务QQ群，参与互动学习。2015年的全国电子设计大赛过后，我们把参加比赛制作的过程做了一个记录，形成了本书的第1版。由于时间仓促，第1版中图像处理部分写得较为模糊，读者在学习过程中也反映这部分内容还需要细化，使之更加通俗易懂。结合目前成熟的图像处理算法，我们融合形成适合四旋翼飞行控制图像采集处理的一系列算法，重新整理一章四旋翼飞行器图像采集处理专题作为补充。这部分内容从滤波算法、边沿提取、二值化、图像细化等方面循序渐进地讨论了每个处理步骤的必要性，供广大读者探讨学习。
在实际的调试过程中，采用COSⅢ系统，要优于无操作系统的控制。本书第2版代码采用COSⅢ操作系统，重新优化了代码。实时操作系统内容涉及较广，本书第2版仅采用一个小节的篇幅进行了简单的说明，而更详细的内容还需要读者查看相关的资料，望广大读者谅解。
另外还需说明一点，该硬件作品的所有硬件采用的都是现有的硬件模块，在网上都能购买，按电路图正确连接即可。四旋翼飞行器对质量、机械结构的要求都较高，所以程序在使用过程中，重要的参数需要反复调整，读者在学习过程中需要一个个调试硬件模块，按飞行器整体调试步骤，在安全情况下进行调试，切不可将飞行器直接组装完成后上电飞行。四旋翼飞行器入门的过程较难，本书不适合没有基础的学生学习，对于大二、大三的学生，需要自学电路、C语言、STM32控制器等知识，因为这些基础知识本书都一带而过。
本书第2版写作分工如下： 第1章由范红刚编写，第2章~第4章由冯新宇编写，第5章和附录A由辛亮编写。参与本书编写的还有刘付刚、蒋洪波、周昱江。
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