第1章 概述 1
1.1 四旋翼飛行器簡(jiǎn)介 1
1.1.1 四旋翼飛行器的概念 1
1.1.2 四旋翼飛行器的發(fā)展史 1
1.2 四旋翼飛行器的主要優(yōu)缺點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn) 3
1.2.1 四旋翼飛行器的主要優(yōu)缺點(diǎn) 3
1.2.2 四旋翼飛行器的技術(shù)難點(diǎn) 4
思考題 5

第2章 Arduino的原理及應(yīng)用 6
2.1 開(kāi)源飛控 6
2.2 初識(shí)Arduino 7
2.2.1 Arduino簡(jiǎn)介 8
2.2.2 Arduino的不同版本 10
2.3 Arduino開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建 14
2.3.1 IDE環(huán)境介紹 14
2.3.2 Arduino驅(qū)動(dòng)安裝 17
2.3.3 實(shí)現(xiàn)Hello Arduino 19
2.4 Arduino編程基礎(chǔ) 22
2.4.1 程序結(jié)構(gòu) 22
2.4.2 控制語(yǔ)句 23
2.4.3 相關(guān)語(yǔ)法 30
2.4.4 算術(shù)運(yùn)算 32
2.4.5 比較運(yùn)算 34
2.4.6 布爾運(yùn)算 35
2.4.7 指針運(yùn)算 36
2.4.8 位運(yùn)算 36
2.4.9 復(fù)合運(yùn)算符 40
2.4.10 常量與變量 41
2.5 Arduino的基本函數(shù) 56
2.5.1 數(shù)字I/O函數(shù) 57
2.5.2 模擬I/O函數(shù) 59
2.5.3 高級(jí)I/O函數(shù) 61
2.5.4 時(shí)間函數(shù) 65
2.5.5 幾個(gè)基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù) 67
2.5.6 三角函數(shù) 70
2.5.7 隨機(jī)數(shù)函數(shù) 71
2.5.8 位操作函數(shù) 72
2.5.9 設(shè)置中斷函數(shù) 74
2.5.10 開(kāi)關(guān)中斷函數(shù) 75
2.6 Arduino硬件平臺(tái) 76
2.6.1 Arduino Uno R3的硬件原理 76
2.6.2 數(shù)字輸入 79
2.6.3 數(shù)字輸出 81
2.6.4 模擬輸入 82
2.6.5 模擬輸出 84
2.6.6 串口輸入 87
2.6.7 串口輸出 88
2.6.8 Arduino Pro Mini 90
思考題 93

第3章 四旋翼飛行器的飛行原理、飛行姿態(tài)及濾波算法 94
3.1 四旋翼飛行器的結(jié)構(gòu)和飛行原理 94
3.1.1 結(jié)構(gòu)形式 94
3.1.2 飛行原理 94
3.2 四旋翼飛行器姿態(tài)的表示和運(yùn)算 97
3.2.1 坐標(biāo)系統(tǒng)的建立 97
3.2.2 四旋翼飛行器飛行姿態(tài)的表示和換算 99
3.3 濾波算法以及修正融合 101
3.3.1 互補(bǔ)濾波和梯度下降算法 102
3.3.2 卡爾曼濾波 110
3.4 PID控制算法 113
3.4.1 四旋翼飛行器的控制原理 113
3.4.2 PID控制理論 114
3.4.3 四軸PID控制單環(huán) 116
3.4.4 四軸PID控制串級(jí) 118
思考題 119

第4章 四旋翼飛行器的硬件選擇 120
4.1 四旋翼飛行器的類型 120
4.2 主要部件的選擇 121
4.2.1 遙控器 121
4.2.2 飛行控制器 123
4.2.3 機(jī)架 125
4.2.4 電機(jī) 126
4.2.5 槳葉 126
4.2.6 電調(diào) 127
4.2.7 電池 127
4.2.8 充電器 128
思考題 129

第5章 基于Arduino Uno的四旋翼飛行器的制作 130
5.1 選用的核心硬件介紹 130
5.2 硬件主要的組裝步驟 132
5.3 軟件源代碼 137
5.3.1 Arduino四旋翼飛行器初始化源代碼 137
5.3.2 Arduino四旋翼飛行器的飛控源代碼 160
5.3.3 Arduino四旋翼飛行器的ESC校正源代碼 176
思考題 181

第6章 四旋翼飛行器未來(lái)的發(fā)展與展望 182
思考題 183

參考文獻(xiàn) 184