ArduPilot自動(dòng)駕駛儀中文手冊(cè)(待完稿)_圖文

1、ArduPilot 自動(dòng)駕駛儀手冊(cè)一、簡(jiǎn)介 系統(tǒng)構(gòu)成:1、一塊ArduPilot Mega板(紅色2、一塊ArduPilot Mega IMU板(紅色3、一套 MediaTek GPS 或者 uBlox GPS模塊4、若干根接收機(jī)連接線及配套的插線,如果需要使用系統(tǒng)的自動(dòng)駕駛和功能,推薦使用8通道接收機(jī)5、一套Xbee數(shù)傳電臺(tái),一塊Xbee數(shù)傳電臺(tái)與ArduPilot Mega IMU,另一塊通過(guò)適配器與PC相連(提醒:因傳送的數(shù)據(jù)量大,推薦配置空中速率位57600bps的數(shù)傳電臺(tái),低速率數(shù)傳電臺(tái)將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的數(shù)據(jù)丟包現(xiàn)象。仔細(xì)閱讀本手冊(cè),將有利于調(diào)試自動(dòng)駕駛儀。作為一套開(kāi)源的自動(dòng)駕駛儀,我們

2、支持第三方傳感器的接入,如空速計(jì)、電子羅盤等,這意味著您必須對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行正確的參數(shù)設(shè)置,才能安全飛行。二、快速入門指南(一電路板的組裝所需材料及工具:MEGA 板和IMU板各一塊;板件連接插件若干;帶連線的GPS模塊(推薦4HZ;烙鐵;焊絲等1、焊接MEGA機(jī)IMU板上的元器件 2、對(duì)應(yīng)安裝好兩塊板子之間的連接插件 3、兩塊板子相插 4、連接GPS模塊之后的樣子,注意:GPS模塊連接在紅色MEGA板子上,而非藍(lán)色I(xiàn)MU板子上的接口,IMU的6芯接口用于連接諸如電子羅盤等外接傳感器。 (二如何連接1、系統(tǒng)連接圖 其中,自動(dòng)駕駛儀控制通道為第八通道,利用三段開(kāi)關(guān)進(jìn)行模式切換。2、安裝示意圖 因IM

3、U板載三軸傳感器,系統(tǒng)安裝時(shí)需充分考慮到減震,盡量使其在飛機(jī)上水平安裝,且安裝方向應(yīng)如上圖所示。3、DIP開(kāi)關(guān)的使用因?yàn)榻邮諜C(jī)和配置文件之間會(huì)存在差異,可能會(huì)導(dǎo)致舵機(jī)出現(xiàn)反向工作,這時(shí)你可以通過(guò)撥動(dòng)DIP開(kāi)關(guān)進(jìn)行修正,而非通過(guò)復(fù)雜的參數(shù)修改進(jìn)行修正。 三、編程(一所需工具1、MINI USB數(shù)據(jù)線,用于ardupilot與PC的相連。2、配置軟件arduino,下載地址http:/arduino.cc/en/Main/Software(二如何通過(guò)arduino進(jìn)行編程1、通過(guò)USB連接arduino與PC,同時(shí)根據(jù)提示安裝FT232RL驅(qū)動(dòng),并記下串口號(hào)。 2、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行編程及測(cè)試運(yùn)行剛才下載

4、的Arduino,在菜單TOOLS-SERIAL PORT下選擇正確的COM口,同時(shí)在BOAD下選擇ATMEGA1280。3、下載如下地址測(cè)試用的系統(tǒng)軟件,該文件可以讓各舵機(jī)有規(guī)律的轉(zhuǎn)動(dòng) _dancing.zip,解壓后打開(kāi)其中的ArduPilotMega_dancing文件,最后點(diǎn)擊軟件中UPLOAD的圖標(biāo)進(jìn)行寫入,寫入時(shí)候主板上的指示燈會(huì)閃爍(三、正式寫入APM系統(tǒng)軟件1、到如下地址下載最新系統(tǒng)軟件,文件名稱為為ArduPilotMega+版本號(hào), 2、下載后解壓縮至本地硬盤,用Arduin打開(kāi)文件夾下的ArduPilotMega目錄,選取ArduPilotMega.pde文件,這是軟件會(huì)

5、自動(dòng)加載所有的系統(tǒng)文件。 3、部分參數(shù)的修改(GPS打開(kāi)APM_Config選項(xiàng),根據(jù)所使用的GPS模塊型號(hào)進(jìn)行對(duì)應(yīng)修改,比如采用MTK的模塊,那么配置文件就應(yīng)該修改成GPS_P ROTOCOL_MTK,其他類型的GPS參數(shù)修改以此類推,把代碼“#”前面的“/”刪除,即表示啟用本行代碼,如下圖所示: 注意:如果GPS未接入系統(tǒng)或?qū)?yīng)的模塊類型錯(cuò)誤,將無(wú)法正確加載GPS 信息。4、參數(shù)修改好后,既可點(diǎn)擊UPLOAD進(jìn)行參數(shù)灌入,此時(shí)電路板上的RX/TX指示燈會(huì)閃爍,大約一分鐘后數(shù)據(jù)寫入完畢。四、基本調(diào)試1、通過(guò)撥動(dòng)SW2開(kāi)關(guān),可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行在線調(diào)試,SW2開(kāi)關(guān)撥動(dòng)到如圖所示位置后,需要對(duì)主板重新加

6、電。 2、把USB連線插入電腦3、選擇正確的COM口,點(diǎn)擊圖中的軟件按鈕 4、確保串口速率為115200bps,并確認(rèn)返回。 這時(shí),您可以在軟件中看到命令輸入欄,任何時(shí)刻你可以輸入“exit”退出調(diào)試模式。你可以輸入“help”命令,尋求幫助。初始的命令有:(1、“l(fā)ogs”-日志模式(2、“setup”-設(shè)置模式(3、“test”-測(cè)試模式5、安裝設(shè)置在安裝設(shè)置之前,需要把你的接收機(jī)對(duì)應(yīng)插入AMP板,并打開(kāi)電源,并把系統(tǒng)通過(guò)三段開(kāi)關(guān)調(diào)整到直接飛行模式,同時(shí)連接數(shù)傳電臺(tái)(如果沒(méi)有數(shù)傳電臺(tái)的話,也可以通過(guò)USB轉(zhuǎn)TTL模塊與電腦相連,為確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定,推薦使用FT232RL模塊的轉(zhuǎn)接板和GP

7、S模塊。GPS模塊需要放置在空曠的位置,使其能夠搜索到衛(wèi)星并鎖定。在命令框中輸入“setup”并回車,進(jìn)入設(shè)置模式?！霸O(shè)置”模式下允許的命令:(1、“reset”重置系統(tǒng)默認(rèn)的參數(shù)設(shè)置(2、“radio”接收機(jī)通道設(shè)置(3、“modes”接收機(jī)對(duì)應(yīng)的通道設(shè)置(4、“show”顯示當(dāng)前內(nèi)存的配置接收機(jī)設(shè)置,本設(shè)置的目的是讓AMP板指導(dǎo)所接入接收機(jī)各通道的量程,以便于三軸平衡控制輸出適當(dāng)?shù)亩媪?。打開(kāi)接收機(jī)、是AMP板處于直接控制模式,進(jìn)入到“radio”命令框,這時(shí),撥動(dòng)副翼、油門、升降舵、方向舵及其他通道,上下左右分別達(dá)到滿舵,多重復(fù)幾次后復(fù)位。這時(shí)系統(tǒng)會(huì)記錄相對(duì)應(yīng)的位置,如下圖: 模式設(shè)置(飛

8、行控制模式設(shè)置,進(jìn)入setup下的modes模式,這是你可以看到飛行模式下個(gè)控制開(kāi)關(guān)的狀態(tài),如果你想改變狀態(tài),可以通過(guò)遙控器上的方向舵和副翼通道開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)整,搖桿向左或者向右推,模式將會(huì)相應(yīng)改變,調(diào)整完畢后,輸入“EXIT”后,系統(tǒng)將保存參數(shù)并推出。 如果在調(diào)整后發(fā)現(xiàn)部分舵機(jī)出現(xiàn)反向工作,這是可以通過(guò)遙控器進(jìn)行調(diào)整或者通過(guò)主板上的DIP開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)整,建議通過(guò)遙控器進(jìn)行修正。日志模式,此模式下可以調(diào)取板載的16M內(nèi)存中所保存的飛行日志,常用的命令有“erase”-刪除日志。五、測(cè)試模式在命令框中輸入“test”,即可進(jìn)入到測(cè)試模式,輸入“help”可以看到測(cè)試模式下所有的選項(xiàng)。 可進(jìn)行測(cè)試的項(xiàng)目

9、有:1、“radio”顯示當(dāng)前接收機(jī)每個(gè)通道的輸入?yún)?shù)2、“gps”顯示從GPS模塊接收到的數(shù)據(jù),如未鎖定衛(wèi)星,則顯示03、“IMU”顯示慣性制導(dǎo)元件所輸出的X/Y/Z三軸的數(shù)據(jù)4、“gyro”顯示板載陀螺儀和加速度計(jì)輸出的數(shù)據(jù)5、“battery”顯示當(dāng)前電壓,但前提是電池的充電線需接入系統(tǒng)6、“relay”測(cè)試板載繼電器工作是否正常7、“waypoints”顯示設(shè)定的航點(diǎn)8、“airspeed”顯示所連接的空速計(jì)輸出的數(shù)據(jù)(需要外接空速計(jì)9、“airpressure”顯示板載氣壓計(jì)輸出的數(shù)據(jù)10、“compass”顯示電子羅盤輸出地?cái)?shù)據(jù)(需要外接電子羅盤11、“xbee”顯示數(shù)傳電臺(tái)之間的

10、輸入輸出數(shù)據(jù)12、“eedump”顯示板載EEPROM所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)如果硬件和軟件完全正常的話,進(jìn)入上面的測(cè)試菜單,可以看到相應(yīng)的數(shù)據(jù),如果出現(xiàn)異常,則說(shuō)明某些硬件出現(xiàn)故障。1、RC輸入使接收機(jī)和系統(tǒng)相連,加電。打開(kāi)遙控器,在命令框中輸入“radio”,如正常,即可看到如下的顯示: 2、GPS輸入放置GPS模塊于空曠位置,使其能搜到衛(wèi)星并鎖定,在命令框中輸入“gps”,如正常,即可看到如下的顯示: 3、IMU,在命令框中輸入“IMU”,如正常,即可看到如下的三軸數(shù)據(jù)顯示: 4、gyro,在命令框中輸入“gryo”,如正常,即可看到如下的陀螺儀和慣性加速元件的數(shù)據(jù)顯示: 5、battery,在命令

11、框中輸入“battery”,如正常,即可看到如下的電壓數(shù)據(jù)顯示: 系統(tǒng)支持3S和4S鋰電池接入,如果需要檢測(cè)電壓,需要在主板繼電器下的電阻空位焊上4個(gè)3.9K的中功率電阻。6、relay,在命令框中輸入“relay”,你將會(huì)聽(tīng)到板載的繼電器切換時(shí)發(fā)出的“咔咔聲”,切換每5秒動(dòng)作一次。7、waypoints,在命令框中輸入“waypoints”,如正常,即可看到如下的航點(diǎn)數(shù)據(jù)顯示: 共計(jì)可以輸入256個(gè)航點(diǎn),顯示的數(shù)據(jù)中有,P2 10000代表100米,P3、P4代表經(jīng)緯度。8、airspeed,在命令框中輸入“airspeed”,如硬件連接正常正常,即可看到空速計(jì)所輸出的數(shù)據(jù): 9、airpressure,在命令框中輸入“airpressure”,如硬件連接正常正常,即可看到氣壓高度計(jì)所輸出的數(shù)據(jù): 9、compass,在命令框中輸入“compass”,如硬件連接正常正常,即可看到電子羅盤所輸出的數(shù)據(jù): 10、xbee,在命令框中輸入“xbee”,如硬件連接正常正常,即可看到數(shù)傳電臺(tái)所輸出輸入的數(shù)據(jù): 這是你可以用電腦的串口查看工具,看到數(shù)據(jù)流,數(shù)傳電臺(tái)的默認(rèn)空中速率為57600bps,你也可以修改為其他速率,比如38400bps,只需修改APM_Config.h 文件中的#定義SERIAL3_BAUD 38400既可。11、eedump,在命令框中輸入“eedu