圖文並茂詳細教程之-- 用pixhawk飛控組裝一臺F450四軸無人機(中)

摘自:https://mp.weixin.qq.com/s/HY7XLzUH1odve4d8paknpg

圖文並茂詳細教程之-- 用pixhawk飛控組裝一臺F450四軸無人機(中)

CJKK 蒼穹四軸DIY 2019-11-15

飛控的調試

上一篇教程詳細介紹了F450硬件的組裝過程,接下來重點介紹飛控的調試部分。因爲F450機型和S500機型配置上基本相同,調試部分相同的地方就引用S500機型的說明和圖片。不同的地方再加以補充

開源飛控因爲其自身硬件的複雜性,固件的多樣化,並不是一下就能搞懂的。需要逐步學習,才能理解其中的使用方法。所以在進行飛控的調試前,請大家先仔細看下圖瞭解飛控的接口。在不熟悉的情況下,千萬不要想當然的接線。錯誤的接線會導致飛控工作不正常甚至燒燬。

 

 


調試前的準備:

1.飛控連接電腦

飛控連接電腦需要一根安卓手機數據線(需要自備)。電腦建議使用WIN10系統。當飛控連接電腦後,會有聲音提示,並且右下角會有提示發現新硬件,系統會自動安裝驅動。特別提醒:有些精簡版 GHOST 系統和 64 位 WIN7 系統因缺少相關文件會提示驅動不成功,請下載 驅動精靈,從驅動精靈來安裝驅動程序。驅動是否成功安裝的標誌就是在設備管理器中正確識別了標識爲 PX4 FMU 的端口號。

如果飛控連接電腦沒有反應,也有可能是數據線的問題。有些數據線只能供電,沒有數據傳輸功能,請換一根數據線再連接。

或則點擊鏈接下載PIX驅動安裝:

 

https://pan.baidu.com/s/1a5A8FTeuwXpjmLy_penLXA 提取碼:t4e9

 

 

2.認識 Misson Planner 的界面

安裝完 Mission Planner 和驅動後,現在可以開始啓動 Misson Planner 主程序了 ;

主界面左上方爲八個主菜單按鈕: 

飛行數據實時顯示飛行姿態與數據;

飛行計劃是任務規劃菜單;

初始設置用於固件的安裝與升級以及一些基本設置;

配置調試包含了詳盡的 PID 調節,參數調整等菜單;

模擬是給 PIX 刷入特定的模擬器固件後,將 PIX 作爲一個模擬器在電腦     上模擬飛行使用;

終端是一個類似 DOS 環境的命令行調試窗口,功能非常強大。

 


敲黑板!!!重點來了:飛控的調試

飛控與電腦的連接

 

第一步:固件的刷寫


PIX拿到手後首先要做的就是給它刷入你自己需要的固件,雖然賣家在銷售前可能會幫你刷入固件,但是未必是符合你要求的固件,所以學會刷新 PIX 的固件是你的必修課之一。

固件安裝前請先連接 PIX 的 USB 線到電腦,確保電腦已經識別到 PIX 的 COM 口號後,打開 Mission Planner(以下簡稱 MP),開啓後會有提示是否更新,請點擊NO(我們使用的是1.3.62穩定版,不用升級。)

1.選端口和波特率

在 MP 主界面的右上方端口選擇下拉框那裏選擇對應的 COM 口,一般正確識別的 COM 口都有 PX4 FMU 標識,直接選擇帶這個標識的 COM 口,然後波特率選擇 115200注意:請不要點擊 connect 連接按鈕,固件安裝過程中程序會自行連接。如果你之前已經連接了 PIX,那麼請點擊 Disconnect 斷開連接,否則固件安裝過程中彈出錯誤提示。

另外請注意:請不要用無線數傳安裝固件,雖然無線數傳跟 USB 有着同樣的通信功能,但它缺少 reset 信號,無法在刷固件的過程中給 PIX 復位,會導致安裝失敗。

2.點擊 初始設置安裝固件,點擊四軸圖標,下載最新版四軸固件

注意:電腦請連接網絡,點擊 安裝固件 後,地面站軟件會自動連接官方服務器查詢最新固件。沒有網絡就無法下載最新固件。(固件就相當於寫入飛控的程序)

因嚮導模式功能不完善,請不要使用嚮導升級安裝固件,出錯概率比較大。

 

注:官方服務器有時因爲網絡原因連接不上無法下載固件,可以點擊下面的鏈接,手動下載我們提供的固件,然後點擊 加載自定義固件 ,選擇下載好的固件上傳到飛控,也是一樣的。

四軸固件下載鏈接:

https://pan.baidu.com/s/1KJ3-o1mBvgDVc3xE3R5njQ 提取碼:9r7w

 

點擊 安裝固件 後,窗口右側會自動從網絡下載最新的固件並以圖形化顯示固件名稱以及固件對應的飛機模式,你只需要在對應你飛機模式的圖片上點擊,MP 就會自動從網絡上下載該固件。點擊四軸圖標後,會彈出以下對話框,詢問是否升級到最新版本點YES

在連接過程中會彈出提示是否下載ChibiOS,請選擇NO

地面站就會自動從官網下載最新版固件,期間會彈出下面的提示,請先拔下 USB 線,點擊 OK,再馬上插上 USB 線,然後自動完成連接 PIX— —寫入程序——校驗程序——斷開連接等一系列動作,完全無需人工干預。

固件安裝提示 Done 成功後,飛控蜂蜜器會發出一連串音樂,待音樂停止,點擊確定。固件刷寫就結束了。點擊右上角的 connect 連接按鈕連接 PIX,就能查看 PIX 實時運行姿態與數據了。

 


第二步:設置機架類型


飛控連接地面站以後,初始設置 頁面會多出 必要硬件,選擇 機架類型 ,然後分別點擊下圖所示的3、4

 

注意:新版固件如果不設置機架類型,就會警報:check firmware or FRAME_CLASS

 


第三步:加速度校準


初始設置 頁面,點 加速度計校準

做加速度計校準前,將飛機水平放置,校準過程會執行 6個動作,每次按電腦回車鍵或則空格鍵確認,點擊 校準加速度計,如下所示:

 

1. Place vehicle level and press any key(水平放置)完成後回車 

 

2. Place vehicle on its LEFT side and press any key(向左邊放置)完成後回車

 

3. Place vehicle on its RIGHT side and press any key(向右邊放置)完成後回車 

 

4. Place vehicle nose DOWN and press any key(向下放置)完成後回車

 

5. Place vehicle nose UP and press any key(向上放置)完成後回車

 

6. Place vehicle on its BACK and press any key(反過來放置)完成後回車

 

校準完成,會顯示calibration Successful。

如果校準失敗,請重新校準。

校準完加速度計,請斷開連接,再斷開USB,重新連接。

 

 


第四步:指南針校準


點擊初始設置下的必要硬件菜單,請確保GPS接線正確。

選擇指南針菜單,按下圖勾選對應的設置以後點擊開始,如下所示:

飛控裏面和GPS模塊裏分別各有一個指南針。

GPS裏集成的指南針一般叫做外置羅盤是1#,飛控裏面的指南針叫內置羅盤是2#。

注意:校準羅盤請遠離金屬構件、喇叭等強磁性東西。

校準時要求將飛機每個面都朝上旋轉1~2圈(正反均可)。

 

1.水平放置旋轉1~2周

旋轉的時候注意USB線打結,可順時針旋轉一週,逆時針旋轉一週。

或則用數傳模塊代替USB線,就能避免USB線纏繞。

 

2.左側朝下旋轉1~2周

 

3.右側朝下旋轉1~2周

 

4.機頭朝下旋轉1~2周

 

5.機頭朝上旋轉1~2周

 

6.底朝上旋轉1~2周

 

校準過程會伴隨着2個進度條的行進,當進度條行進完畢,校準就完成了。如果不能校準,請斷開連接檢查接線是否正確,重新執行校準。

校準完成後要求重啓飛控。

重新連接USB後,再連接地面站,指南針頁面就能看到指南針的數據。數值小於 400 爲綠色代表數值正常可用,當大於 400 黃色代表警告,當超過 600爲紅色完全不可用。大於400數值需要重新校準。

 

 


第五步:遙控設置及校準


樂迪AT9S遙控器與開源飛控pixhawk可以很好兼容,價格也不貴。它的特點是可以在遙控器上實時看到飛控的飛行數據,對飛行來說是很方便的。下面就重點講解AT9S遙控器的設置和校準。

 

遙控器設置


 

遙控器安裝好電池,開機後默認是直升機模式,英文界面

 

  


1.系統設置

長按Mode鍵,進入設置菜單。選擇 PARAMETER,按右邊圓盤確認進入。

 

如圖所示,第一項爲語言設置。再按一下右邊圓盤,English開始閃爍,然後旋轉圓盤調至 簡體,再按一下圓盤就設置好了中文界面。

 

如上圖所示,繼續旋轉右邊圓盤,將 發射報警 設置成10.5V,這是遙控器電池低壓報警值。將 動力報警 設置成 10.6V(對於3S電池而言,如果是4S電池,則設置成14.4V),這是飛行器電壓低壓報警值。以後當飛行器電量低於設定值,遙控器會震動報警。

搖桿模式和發射模式不能改。用戶名字可以自己改。

 

 


2.機型設置


系統設置完成後,按左下角 END 鍵,回到菜單。旋轉圓盤,選擇 機型選擇。

 

進入後,將 直升機模型 設置成 多旋翼模型 ,長按圓盤確認。

 

 


3.相位設置

進入 舵機相位 菜單

 

將油門相位設置成 反相

 


4.輔助通道設置

 

進入 輔助通道菜單,然後選擇 五通 ,進入

 

將5通道,三段開關分配給SWE,二段開關分配給SWD,其他設置依照上圖分別設置即可。注意:模式名稱與百分比參數不能設置錯誤,否則和後面設置飛行模式對應不上。

 

5通道設置的目的是控制飛行器飛行模式。它是由一個3段開關和一個2段開關組合搭配形成。

當 開關D在上檔,開關E 3個檔位分別對應:定高、懸停、返航

當 開關D在下檔,開關E 3個檔位分別對應:降落、繞圈、自穩

具體在飛行中如何使用,請參考室外飛行操作視頻。

 

5通道設置好以後,再根據下圖分別設置好6~10通道。

 

遙控器背後兩個撥杆分別對應VRC和VRD兩個開關。

 


5.接收機模式設置

AT9S接收機出廠默認是PWM模式輸出,需要將它設置成SBUS模式輸出,飛控才能識別到遙控器信號。給飛機接上電池,這時候會看到接收機亮紅燈,表示是PWM信號輸出。

 

找一個小螺絲刀,連續按2下接收機側面的小按鈕,LED變成藍色。表示接收機是SBUS信號輸出。

 

設置好以後,可以將接收機,回傳模塊綁紮好。

綁紮好的樣子。

 

 


地面站設置


連接飛控和電腦, 運行 MP軟件。選擇好波特率115200與端口後點擊 connect 連接 PIX,接着點擊初始設置——必要硬件——遙控器校準——點擊窗口右邊的校準遙控按鈕如下所示:

 

注意:如果通道里沒有綠色顯示,說明接收機信號沒有傳輸到飛控,請檢查飛控與接收機的接線,或則檢查接收機是否是藍燈SBUS模式輸出。

點擊校準遙控後會依次彈出兩個提醒:分別是確認你遙控發射端已經打開 and 接收機已經連接飛控。

然後點擊 OK 開始。將遙控器左右兩邊搖桿上下左右均推到最大,使每個通道的紅色提示條移動到上下限的位置。並且四個通道的最大值和最小值數據都應該差不多。

 

現在使用最多的是左手油門(也叫美國手:油門搖桿在左邊,不能自動回中),搖桿對應通道如下:

通道 1:低 = roll 向左,高 = roll 向右。(橫滾:控制飛機左右運動)

通道 2:低 =pitch 向前,高=pitch 向後。(俯仰:控制飛機前後運動)

通道 3:低 =throttl減(關),高=throttl加。(油門:控制飛機動力及高度)

通道 4:低 = yaw 向左,高 = yaw 向右    (航向:控制飛機機頭方向)

不管是哪個品牌的遙控器,1~4通道都是分配的搖桿的,是固定不變的。

 

撥動E和D開關,查看對應5通道是否動作;

撥動VRC開關,查看對應的6通道是否動作;

撥動A開關,查看對應7通道是否動作;

撥動B開關,查看對應8通道是否動作;

撥動H開關,查看對應9通道是否動作;

搖桿行程全部打滿,通道動作沒有問題,就可以點擊 完成時點擊 按鈕。會彈出如下對話框:

 

點擊OK,遙控器校準完成

注意:一定要等數據窗口彈出後點OK,才能保存數據。遙控器微調請勿調整。

 

 


第六步:飛行模式設置


新手對飛行模式是沒有體會和認識的。這也是導致剛開始飛不好的原因!

新手往往認爲,只要飛機組裝調試好了,推油門就應該平穩起來,自己懸停在空中。其實不是這樣的。飛機的飛行姿態,一方面是遙控器搖桿人爲控制,比如前後,左右運動。一方面,就是靠選定的飛行模式控制,保持空中定高,或則定點。切換不同的飛行模式,飛行器也就執行不同的預設動作。新手還是需要多加練習,才能真正體會飛行模式的作用。

 

Pixhawk有多種可飛行模式可以選擇,但常用的一般就六種,加上 CH7,CH8 的輔助,最多也就八種。一般來講,要保證熟練了一種飛行模式再進行下一個練習。

 

點擊初始設置->必要硬件->飛行模式選擇,就會彈出如下的飛行模式配置界面,如下所示:

  爲保險起見,新手請按照我們的設置進行,以後熟悉後再根據自己的習慣來設置。(飛行模式的具體介紹,請參考公衆號相關文章)

 

遙控器開關位置:開關組合:E=上    D=上

此時地面站 飛行模式1 會綠色高亮顯示,我們將飛行模式1設置成:ALTHOLD(定高)

 

遙控器開關位置:開關組合:E=中     D=上

此時地面站 飛行模式2 會綠色高亮顯示,我們將飛行模式2設置成:LOITER(留待=懸停=定點)

 

遙控器開關位置:開關組合:E=下     D=上

此時地面站 飛行模式3 會綠色高亮顯示,我們將飛行模式3設置成:RTL(返航)

 

遙控器開關位置:開關組合:E=上    SWD=下

此時地面站 飛行模式4 會綠色高亮顯示,我們將飛行模式4設置成:LAND(降落)

 

遙控器開關位置:開關組合:E=中    SWD=下

此時地面站 飛行模式5 會綠色高亮顯示,我們將飛行模式5設置成:CIRCLE(繞圈)

 

遙控器開關位置:開關組合:E=下    SWD=下

此時地面站 飛行模式6 會綠色高亮顯示,我們將飛行模式6設置成:Stabilite(自穩)

 

簡單模式和超級簡單模式先不勾選,勾選即表示啓用。

開關組合要牢記,飛行時很重要。必要的話可以在遙控器上貼上標籤註明避免操作失誤。

 

注意:地面站裏飛行模式與前面遙控器5通道模式名稱是一一對應的。

 


設置SWA切換簡單模式

 

地面站軟件點擊調試配置頁面->擴展調參

將CH7設置爲SIMPLE MODE 簡單模式,如下所示:

 簡單模式就是無頭模式。

 

以後再飛行時,通過A開關,就可以在有頭模式和無頭模式之間進行切換。

其他PID參數請不要設置,默認就好。

 

 


第七步 飛控的解鎖與上鎖

做完上面的六步,長按安全開關,安全開關LED燈長亮,飛控LED變成藍色閃爍狀態,表示飛控就可以解鎖了。

注意:如果飛控還是閃黃燈,表示還有未解除的警報,請查看首頁水平線大紅色字體的提示。只有在警報解除完以後,才能解鎖。

很多新手不明白解鎖是什麼意思,認爲插上電池推油門飛機就應該起飛。對於玩具飛機而言,因爲動力小,槳葉軟,基本沒有殺傷力,這樣做可能並沒有危險。

但是對於無人機使用的無刷電機而言,動力比較大,像我們這採用的2812電機,使用的是10寸槳(有25釐米左右)。如果插上電池,不需要解鎖,在沒有注意的情況下推動了油門搖桿,槳葉產生的殺傷力是很大的,觸及皮膚很容易就被割破。更別說像電力架線,植保機這種大動力機型。

所以,爲了安全起見,pixhawk飛控有2重安全保護:安全開關解鎖和遙控器解鎖。只有確認這兩個解鎖方式都正常,飛控才能解鎖。並且解鎖後,電機就會旋轉,所以一再強調調試階段不能安裝槳葉!

 

解鎖方法:

1. 將飛行模式開關切換到自穩模式,開關組合:E=下    D=下

2. 首先長按安全開關,直到燈停止閃爍變爲常亮

3. 遙控器解鎖,PIX 的解鎖動作是以檢測到第三通道最低值+第四通道最高值爲標準的,即油門最低,方向最右。請保持油門最低,方向最大的動作 3秒左右。

 

 

 

當 PIX 解鎖成功,LED 燈長亮,蜂鳴器會長響一聲(

觀察地面站, 故障保護頁面,3通道值最小(在1000左右),4通道值最大(在2000左右),DISARMED 會變成 ARMED,表示解鎖成功。

解鎖後推油門,電機就會旋轉。並且右邊電機輸出會隨着油門的增加而增大。

需要注意的是:PIX 解鎖以後,15 秒內沒有任何操作,它會自動上鎖。

手動上鎖方法:油門最低,方向最左(PWM 最低)。

 

上鎖方法:

有2種上鎖方法:

1.油門搖桿處於最低位15秒沒有任何動作,飛控自動上鎖;

2.油門搖桿往左下角一直按住3秒左右上鎖。

 

電機旋轉方向調整

解鎖後電機可以轉動,我們就要進行電機旋轉方向的調整(前面遺留未做)。如果電機旋轉方向與示意圖不同,就交換電機與電調的任意兩根接線。這樣電機的旋轉方向就改變了。電機旋轉方向一定要正確,否則飛機無法起飛。

電機旋轉方向調整好,可以用尼龍紮帶將電調綁紮在機臂上。做到整潔美觀。減少震動。

 

因篇幅較長,失控保護,電流計等設置,我們在後一篇教程詳細介紹。

請大家繼續關注!



 

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章