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ArduPilot自动驾驶仪中文手册(待完稿)

ArduPilot 自动驾驶仪手册一、简介系统构成:1、一块ArduPilot Mega板(红色)2、一块ArduPilot Mega IMU板(红色)3、一套 MediaTek GPS 或者 uBlox GPS模块4、若干根接收机连接线及配套的插线,如果需要使用系统的自动驾驶和功能,推荐使用8通道接收机5、一套Xbee数传电台,一块Xbee数传电台与ArduPilot Mega IMU,另一块通过适配器与PC相连(提醒:因传送的数据量大,推荐配置空中速率位57600bps的数传电台,低速率数传电台将会导致严重的数据丢包现象)。

仔细阅读本手册,将有利于调试自动驾驶仪。

作为一套开源的自动驾驶仪,我们支持第三方传感器的接入,如空速计、电子罗盘等,这意味着您必须对本系统进行正确的参数设置,才能安全飞行。

二、快速入门指南(一)电路板的组装所需材料及工具:MEGA 板和IMU板各一块;板件连接插件若干;带连线的GPS模块(推荐4HZ);烙铁;焊丝等1、焊接MEGA机IMU板上的元器件2、对应安装好两块板子之间的连接插件3、两块板子相插4、连接GPS模块之后的样子,注意:GPS模块连接在红色MEGA板子上,而非蓝色IMU板子上的接口,IMU的6芯接口用于连接诸如电子罗盘等外接传感器。

(二)如何连接1、系统连接图其中,自动驾驶仪控制通道为第八通道,利用三段开关进行模式切换。

2、安装示意图因IMU板载三轴传感器,系统安装时需充分考虑到减震,尽量使其在飞机上水平安装,且安装方向应如上图所示。

3、DIP开关的使用因为接收机和配置文件之间会存在差异,可能会导致舵机出现反向工作,这时你可以通过拨动DIP开关进行修正,而非通过复杂的参数修改进行修正。

三、编程(一)所需工具1、MINI USB数据线,用于ardupilot与PC的相连。

2、配置软件arduino,下载地址/en/Main/Software(二)如何通过arduino进行编程1、通过USB连接arduino与PC,同时根据提示安装FT232RL驱动,并记下串口号。

2、对系统进行编程及测试运行刚才下载的Arduino,在菜单TOOLS-SERIAL PORT下选择正确的COM口,同时在BOAD下选择ATMEGA1280。

3、下载如下地址测试用的系统软件,该文件可以让各舵机有规律的转动/datasheets/DevTools/Arduino/ArduPilotMega _dancing.zip,解压后打开其中的ArduPilotMega_dancing文件,最后点击软件中UPLOAD的图标进行写入,写入时候主板上的指示灯会闪烁(三)、正式写入APM系统软件1、到如下地址下载最新系统软件,文件名称为为ArduPilotMega+版本号,/p/ardupilot-mega/downloads/list2、下载后解压缩至本地硬盘,用Arduin打开文件夹下的ArduPilotMega目录,选取ArduPilotMega.pde文件,这是软件会自动加载所有的系统文件。

3、部分参数的修改(GPS)打开APM_Config选项,根据所使用的GPS模块型号进行对应修改,比如采用MTK的模块,那么配置文件就应该修改成GPS_P ROTOCOL_MTK,其他类型的GPS参数修改以此类推,把代码“#”前面的“//”删除,即表示启用本行代码,如下图所示:注意:如果GPS未接入系统或对应的模块类型错误,将无法正确加载GPS 信息。

4、参数修改好后,既可点击UPLOAD进行参数灌入,此时电路板上的RX/TX指示灯会闪烁,大约一分钟后数据写入完毕。

四、基本调试1、通过拨动SW2开关,可对系统进行在线调试,SW2开关拨动到如图所示位置后,需要对主板重新加电。

2、把USB连线插入电脑3、选择正确的COM口,点击图中的软件按钮4、确保串口速率为115200bps,并确认返回。

这时,您可以在软件中看到命令输入栏,任何时刻你可以输入“exit”退出调试模式。

你可以输入“help”命令,寻求帮助。

初始的命令有:(1)、“logs”-日志模式(2)、“setup”-设置模式(3)、“test”-测试模式5、安装设置在安装设置之前,需要把你的接收机对应插入AMP板,并打开电源,并把系统通过三段开关调整到直接飞行模式,同时连接数传电台(如果没有数传电台的话,也可以通过USB转TTL模块与电脑相连,为确保数据传输的稳定,推荐使用FT232RL模块的转接板)和GPS模块。

GPS模块需要放置在空旷的位置,使其能够搜索到卫星并锁定。

在命令框中输入“setup”并回车,进入设置模式。

“设置”模式下允许的命令:(1)、“reset”——重置系统默认的参数设置(2)、“radio”——接收机通道设置(3)、“modes”——接收机对应的通道设置(4)、“show”——显示当前内存的配置接收机设置,本设置的目的是让AMP板指导所接入接收机各通道的量程,以便于三轴平衡控制输出适当的舵量。

打开接收机、是AMP板处于直接控制模式,进入到“radio”命令框,这时,拨动副翼、油门、升降舵、方向舵及其他通道,上下左右分别达到满舵,多重复几次后复位。

这时系统会记录相对应的位置,如下图:模式设置(飞行控制模式设置),进入setup下的modes模式,这是你可以看到飞行模式下个控制开关的状态,如果你想改变状态,可以通过遥控器上的方向舵和副翼通道开关进行调整,摇杆向左或者向右推,模式将会相应改变,调整完毕后,输入“EXIT”后,系统将保存参数并推出。

如果在调整后发现部分舵机出现反向工作,这是可以通过遥控器进行调整或者通过主板上的DIP开关进行调整,建议通过遥控器进行修正。

日志模式,此模式下可以调取板载的16M内存中所保存的飞行日志,常用的命令有“erase”-删除日志。

五、测试模式在命令框中输入“test”,即可进入到测试模式,输入“help”可以看到测试模式下所有的选项。

可进行测试的项目有:1、“radio”——显示当前接收机每个通道的输入参数2、“gps”——显示从GPS模块接收到的数据,如未锁定卫星,则显示03、“IMU”——显示惯性制导元件所输出的X/Y/Z三轴的数据4、“gyro”——显示板载陀螺仪和加速度计输出的数据5、“battery”——显示当前电压,但前提是电池的充电线需接入系统6、“relay”——测试板载继电器工作是否正常7、“waypoints”——显示设定的航点8、“airspeed”——显示所连接的空速计输出的数据(需要外接空速计)9、“airpressure”——显示板载气压计输出的数据10、“compass”——显示电子罗盘输出地数据(需要外接电子罗盘)11、“xbee”——显示数传电台之间的输入输出数据12、“eedump”——显示板载EEPROM所存储的数据如果硬件和软件完全正常的话,进入上面的测试菜单,可以看到相应的数据,如果出现异常,则说明某些硬件出现故障。

1、RC输入使接收机和系统相连,加电。

打开遥控器,在命令框中输入“radio”,如正常,即可看到如下的显示:2、GPS输入放置GPS模块于空旷位置,使其能搜到卫星并锁定,在命令框中输入“gps”,如正常,即可看到如下的显示:3、IMU,在命令框中输入“IMU”,如正常,即可看到如下的三轴数据显示:4、gyro,在命令框中输入“gryo”,如正常,即可看到如下的陀螺仪和惯性加速元件的数据显示:5、battery,在命令框中输入“battery”,如正常,即可看到如下的电压数据显示:系统支持3S和4S锂电池接入,如果需要检测电压,需要在主板继电器下的电阻空位焊上4个3.9K的中功率电阻。

6、relay,在命令框中输入“relay”,你将会听到板载的继电器切换时发出的“咔咔声”,切换每5秒动作一次。

7、waypoints,在命令框中输入“waypoints”,如正常,即可看到如下的航点数据显示:共计可以输入256个航点,显示的数据中有,P2 10000代表100米,P3、P4代表经纬度。

8、airspeed,在命令框中输入“airspeed”,如硬件连接正常正常,即可看到空速计所输出的数据:9、airpressure,在命令框中输入“airpressure”,如硬件连接正常正常,即可看到气压高度计所输出的数据:9、compass,在命令框中输入“compass”,如硬件连接正常正常,即可看到电子罗盘所输出的数据:10、xbee,在命令框中输入“xbee”,如硬件连接正常正常,即可看到数传电台所输出输入的数据:这是你可以用电脑的串口查看工具,看到数据流,数传电台的默认空中速率为57600bps,你也可以修改为其他速率,比如38400bps,只需修改APM_Config.h 文件中的#定义SERIAL3_BAUD 38400既可。

11、eedump,在命令框中输入“eedump”,你可以看到当前板载存储器的使用情况:六、高级模式大多数使用者可以通过拨动DIP开关进入基本测试模式,但是通过修改APM_Config.h文件中的命令行可以实现更多的功能。

复制/p/ardupilot-mega/wiki/AdvancedConfig 页面中的代码粘贴到APM_Config.h可以实现更高级的功能。

未完待续Kan8/火星刺客 2011.2.14ArduPilot飞控交流群QQ:57343222。

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