四軸飛行器DIY：基於STM32微控製器 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

吳勇，羅國富，劉旭輝等著

圖書標籤:

STM32
四軸飛行器
DIY
無人機
嵌入式係統
硬件設計
軟件開發
飛行控製
電機驅動
傳感器
開源項目

下載連結在頁面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 複製連結

想要找書就要到靜流書站

book.coffeedeals.club

立刻按 ctrl+D收藏本頁

你會得到大驚喜!!

齣版社：北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512419834

版次：1

商品編碼：11870372

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-02-01

用紙：膠版紙

具體描述

內容簡介

　　本書主要講述如何自己動手製作（DIY）一個微型多鏇翼飛行器。書中內容主要分四篇：第一篇主要介紹飛行器的相關基礎知識，讓讀者對多鏇翼飛行器有個感性的認知；第二篇重點介紹飛行器的硬件平颱，包括模塊詳細解說、實物組裝、固件下載方法和飛行器的操作說明等；第三篇重點介紹飛行器的軟件開發環境、軟件各個功能部分的講解和各個模塊部分的連接、飛控係統的核心算法等；第四篇介紹多鏇翼飛行器的拓展，控製操作入門和技巧，以及其在不同行業的應用。

　　本書配套資料裏麵包含瞭微型多鏇翼飛行器的代碼，同時也包含遙控器代碼。這些代碼均有詳細的注釋，讀者可參考它設計自己的固件，亦可通過書中介紹的方法，將編譯後的代碼下載到飛行器和遙控器中來體驗飛行。

　　本書主要針對未入門而有強烈意願DIY的飛行器愛好者和即將參加賽事的大學生朋友，引導他們著手進行設計；也可供初中生和高中生課外閱讀，以培養興趣和提高動手能力。

前言/序言

　　從開始做微型多鏇翼飛行器以來，我經常和一大批有著同樣愛好的朋友們互相交流，他們走著我曾經走過的路，也經曆著我所經曆過的坎坷。無論我在何壇何群，總有朋友追問著很多重復的問題，未能全部一一解答很是抱歉。也正是因為如此，一直以來都想寫點東西給他們，但因時間和精力所限都沒能讓我提筆。終於，北京航空航天大學齣版社給瞭我這次機會，我甚是激動並深錶感謝，於是拋開所有阻擾開啓瞭這段思想旅程……

　　每當在論壇分享我的成果時，總能得到滿滿的支持，這也是我能排除萬難一直堅持到現在的動力。而我唯一能迴饋他們的就是分享我的經驗使他們不再經曆我的痛楚。所以在開啓本書時，一段電影似的迴憶會進入你的腦海，那是我與微型多鏇翼飛行器從認識到熟知再到成為我生命中一部分的曆程，猶如一對戀人從相識到相知再到相戀。

　　硬件設計方麵，剛接觸的朋友們總有很多不明白的地方，故我在書中對常常被提及的問題做瞭說明。這不僅僅需要理論知識的支持，更多的是需要理論與實踐的有機結閤，它是靠實際經驗做依托的。比如在群裏，多次有人問到數字電源地與模擬電源地為何隔離的問題，為瞭讓朋友們更好地理解，我在書中用到瞭形象比喻，雖說不一定準確，但相信能對大傢有所幫助。

　　在設計飛行器時，難點之一是硬件方麵的設計，更多的難點無疑都指嚮數據融閤和各種算法。網上的資料對此都是泛泛而談，很少有一些更為具體的應用，想深入涉足飛行器的朋友常常望洋興嘆。為此，我們團隊從最基本的開始，對各個模塊逐一講解說明，帶領大傢一起DIY屬於自己的多鏇翼飛行器。

穿越天空的翅膀：STM32賦能的自主飛行世界這是一本關於如何親手構建屬於你自己的飛行器，並賦予它智慧的指南。本書將帶領你從零開始，一步步深入瞭解四軸飛行器的奧秘，並為你揭示如何利用強大的STM32微控製器，將其從一個簡單的遙控玩具，變成一個能夠自主感知、決策和執行任務的智能飛行平颱。為何選擇四軸？為何選擇STM32？四軸飛行器以其獨特的結構和齣色的機動性，成為瞭無人機領域最受歡迎的平颱之一。其四個鏇翼帶來的穩定懸停能力，以及靈活的姿態控製，使得它在航拍、巡檢、測繪、錶演等領域展現齣巨大的應用潛力。而STM32係列微控製器，憑藉其卓越的性能、豐富的外設接口、低功耗特性以及廣泛的應用生態，已成為嵌入式開發領域的事實標準。將這兩者結閤，便能解鎖一個充滿無限可能的自主飛行世界。本書將為你打開一個怎樣的大門？本書將不僅僅停留在理論的堆砌，而是以實踐為導嚮，為你提供瞭一條清晰、可行的DIY路徑。你將學會：第一部分：飛行器的骨骼與血脈——硬件基礎構建理解飛行器的基本原理：從牛頓第三定律到空氣動力學，深入淺齣地解析四軸飛行器是如何升空、懸停和飛行的。我們將探討鏇翼的設計、電機與電調的匹配、螺鏇槳的選擇，以及它們如何協同工作，産生控製飛行器的升力與力矩。精選核心硬件： STM32微控製器：我們將詳細介紹STM32係列中適閤飛行器控製的型號，分析它們的性能指標、內存大小、外設接口（如ADC、PWM、UART、SPI、I2C等），並指導你如何根據自己的需求進行選型。你將瞭解STM32的ARM Cortex-M內核架構，理解其高效處理能力如何支撐復雜的飛行控製算法。傳感器套件：飛行器的“眼睛”和“大腦”離不開傳感器。本書將重點講解慣性測量單元（IMU），包括加速度計和陀螺儀，它們是如何測量飛行器的姿態和運動狀態的。我們還將介紹氣壓計，用於測量海拔高度，以及GPS模塊，賦予飛行器定位和導航能力。你將學習這些傳感器的通信協議（如I2C、SPI），以及如何從它們那裏獲取原始數據。電機、電調與電源：無刷電機因其高效率和功率密度成為飛行器的首選。我們將教授如何選擇閤適的電機KV值、額定功率，以及如何搭配具有高刷新率和精確控製能力的電子調速器（ESC）。同時，鋰聚閤物電池（LiPo）作為飛行器的能量來源，其容量、放電倍率和安全性知識也是不可或缺的。飛控闆設計與組裝：你將學習如何將STM32微控製器、IMU傳感器、電源管理單元等集成到一個緊湊的飛控闆上。我們將提供詳細的原理圖和PCB設計指導，幫助你理解信號的連接、電源的分配以及元器件的布局。對於初學者，也會提供成熟的開源飛控闆參考方案，讓你能快速上手。機架的選擇與組裝：從碳縴維到塑料，我們將分析不同材質和結構的機架的優缺點，並指導你如何根據飛行器的尺寸、重量和用途進行選擇。組裝過程中，平衡性、減震設計等細節也將被一一闡述。通信模塊：遙控器與飛控之間的通信是必不可少的。本書將介紹射頻通信模塊（如Nrf24L01、LoRa等），講解其工作原理、通信協議，以及如何實現穩定可靠的遙控鏈路。第二部分：賦予智慧的靈魂——STM32嵌入式開發與飛控算法 STM32開發環境搭建：從Keil MDK、IAR EWARM到STM32CubeIDE，我們將引導你選擇並搭建適閤的開發環境。你將學習如何配置STM32CubeMX，生成初始化代碼，以及掌握基本的固件開發流程。裸機編程與HAL庫應用：深入理解STM32的寄存器操作，讓你能更底層地控製硬件。同時，我們將重點講解STM32的HAL（Hardware Abstraction Layer）庫，如何利用它簡化外設的配置和驅動開發，提高開發效率。傳感器數據讀取與濾波：從傳感器獲取的原始數據往往帶有噪聲，影響控製精度。我們將學習卡爾曼濾波、互補濾波等經典的濾波算法，如何將其移植到STM32平颱上，以獲得更乾淨、更準確的姿態和位置信息。 PID控製器設計與實現： PID（比例-積分-微分）控製器是飛行控製的核心。本書將詳細講解PID算法的原理，如何根據四軸飛行器的動態特性進行參數整定，並將其高效地實現在STM32上，實現對飛行器姿態（俯仰、滾轉、偏航）的精確控製。姿態解算與航嚮估計：利用加速度計和陀螺儀的數據，通過復雜的數學運算，我們將實現飛行器的三維姿態解算。你將理解四元數、歐拉角等概念，以及如何利用它們精確地描述飛行器的空間指嚮。低層飛控：深入講解如何利用STM32的PWM輸齣控製電機的轉速，實現對飛行器的升力、傾斜和偏航的精確控製。你將學習如何編寫穩定可靠的電機控製程序。通信協議開發：實現遙控器與飛控之間的數據傳輸，包括控製指令的發送和飛行狀態的反饋。我們將探討常用的通信協議，如MAVLink，以及如何基於STM32進行定製化開發。第三部分：超越指令的飛行——智能與自主功能的探索 GPS定位與慣性導航：結閤GPS模塊，我們將實現飛行器的航點導航功能。你將學習如何解析GPS數據，規劃飛行路徑，以及利用IMU數據進行輔助定位，實現更平滑的導航軌跡。高度保持與定高：利用氣壓計傳感器，我們將實現飛行器的自動定高功能，使其能在指定高度穩定懸停。自動起降與返航：編寫程序實現一鍵起飛、自動降落以及在信號丟失或電量不足時自動返航的功能，大大提升飛行器的安全性和易用性。數據記錄與迴放：學習如何將飛行過程中的關鍵數據（如姿態、速度、GPS位置等）存儲到SD卡中，方便後續分析和調試。視覺感知入門（選修）：對於有興趣的讀者，我們將簡要介紹如何將攝像頭與STM32結閤，實現簡單的視覺功能，如目標跟蹤或避障的初步探索。飛控軟件架構設計：學習如何構建模塊化、可擴展的飛控軟件架構，方便添加新功能和算法。本書的特色與價值：理論與實踐深度結閤：每一項技術都伴隨著詳細的原理講解和實際操作步驟，讓你既知其然，又知其所以然。麵嚮DIYer的友好性：語言通俗易懂，避免瞭過於晦澀的專業術語，同時提供瞭大量的代碼示例和電路圖，即使是初學者也能輕鬆上手。循序漸進的學習路徑：從最基礎的硬件連接到復雜的智能算法，學習過程層層遞進，讓你逐步建立起對飛行器控製的全麵認知。開源精神的踐行：我們將推薦和引用優秀的開源項目，鼓勵讀者參與到開源社區的建設中，共同推動技術的發展。激發創造力：本書不僅僅是教會你如何造齣一架能飛的機器，更是點燃你對於未來智能飛行探索的熱情，鼓勵你根據自己的想法進行創新和擴展。誰適閤閱讀本書？對四軸飛行器、無人機技術充滿好奇的愛好者。希望將STM32微控製器應用於實際項目開發的嵌入式工程師。對機器人、自動化控製感興趣的在校學生。所有希望親手創造、體驗科技魅力的創客。閱讀本書，你將不僅僅獲得一個飛行器的藍圖，更將獲得一把開啓自主飛行世界大門的鑰匙，踏上一段充滿挑戰與驚喜的科技探索之旅。讓我們一起，用STM32的力量，讓夢想的翅膀在藍天中自由翱翔！

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

關於STM32微控製器在四軸飛行器中的應用，我推測這本書會非常側重於軟件部分的實現。我期待書中能提供從硬件驅動到應用層開發的完整代碼框架，讓讀者能夠理解整個軟件係統的構成。例如，如何編寫電機控製的PWM輸齣驅動，如何讀取IMU傳感器（如MPU6050）的數據並進行解算，如何實現PID控製算法來穩定飛行姿態。我希望書中能夠提供關於通信協議的實現，比如如何接收遙控器信號（PPM, SBUS等），以及如何與地麵站通信（MAVLink等）。更進一步，我猜想書中可能會探討一些高級的飛行控製算法，比如卡爾曼濾波在姿態估計中的應用，或者更復雜的路徑規劃和導航算法。我也期待書中能提供關於STM32開發闆的選型建議，並推薦適閤四軸飛行器項目的具體型號，同時給齣相關的軟件開發工具鏈的詳細配置和使用方法，能夠讓我快速上手，避免走彎路，順利完成我的DIY四軸飛行器項目。

評分☆☆☆☆☆

對於“STM32微控製器”的這部分，我非常好奇這本書是如何將其與四軸飛行器項目相結閤的。我猜測，這本書不會僅僅停留在STM32的 datasheet 層麵，而是會通過實際的飛行器控製案例，來教授STM32的編程技巧和應用。我期待書中能介紹如何使用STM32的標準庫或HAL庫來開發，並提供大量的代碼示例。或許，書中會針對STM32的定時器、中斷、DMA等核心功能，結閤四軸飛行器的需求，講解如何高效地利用它們。例如，定時器如何生成精確的PWM信號驅動電機，中斷如何響應遙控器指令或傳感器變化，DMA如何實現高效的數據傳輸。我預感這本書還會涉及到實時操作係統（RTOS）在四軸飛行器中的應用，比如FreeRTOS，講解如何利用RTOS來管理多個任務，協調傳感器數據采集、控製算法執行、通信處理等，從而提高係統的實時性和穩定性。另外，我希望書中能提供關於STM32的功耗優化技巧，以及如何通過閤理的外設配置和軟件設計來延長電池續航時間，這對於無人機項目來說是不可忽視的一點。

評分☆☆☆☆☆

我猜測這本書在“四軸飛行器DIY”方麵，會不僅僅局限於組裝市麵上的套件，而是會引導讀者深入理解每一個部件的功能和工作原理。想象一下，在介紹電機驅動時，書中可能會詳細解析PID算法在電機控製中的作用，解釋如何通過調整PID參數來達到平穩的飛行姿態。它可能會深入探討陀螺儀、加速度計、氣壓計等姿態傳感器的原理，以及如何利用STM32強大的數據處理能力，融閤這些傳感器的數據，實現精準的姿態估計和控製。我期待書中能提供關於傳感器校準和濾波算法的詳細指導，因為這對於飛行器的穩定性和安全性至關重要。更讓我興奮的是，我猜想這本書還會涉及動力學和空氣動力學的基礎知識，雖然可能不會過於深入，但會足夠解釋為何需要特定的電機配置、槳葉設計以及機身結構。或許，書中還會探討如何利用STM32實現遙控信號的解析，並與飛行控製算法進行整閤，最終實現對飛行器的精確遙控。我特彆希望能看到關於不同飛行模式（如定高、定點、自動返航等）的實現思路和代碼示例，這會讓DIY的樂趣倍增，也能讓讀者學到更多高級的飛行控製技巧。

評分☆☆☆☆☆

在“四軸飛行器DIY”這個主題上，我傾嚮於認為這本書會非常注重實踐性，提供詳盡的步驟和清晰的圖解。我設想，書中會從最基礎的材料準備開始，詳細列齣所需的電子元器件、機械結構件、工具等，並附上一些購買渠道的建議。然後，會分階段指導讀者完成機架的組裝、電機的安裝、電調的連接、飛控闆的固定等。我特彆期待看到關於電調（ESC）配置和校準的詳細說明，因為這是保證電機正常工作的關鍵。接著，我猜想書中會深入講解飛控闆的接綫，包括電機、接收機、GPS模塊、電源模塊等的連接方式，並提供詳細的接綫圖。或許，書中還會包含關於如何進行飛控軟件（如ArduPilot, Betaflight等）的刷寫、參數設置和初步的地麵站調試的指導。我希望書中能夠為新手提供一些常見的故障排除指南，幫助讀者在遇到問題時能夠獨立解決。這本書給我的感覺是，它不僅僅是關於“怎麼做”，更是關於“為什麼這樣做”，能夠讓讀者在動手實踐的同時，也能有所學習和成長。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名雖然明確指嚮瞭“四軸飛行器DIY”和“STM32微控製器”，但我相信它在實際內容上，遠不止於此。我預感這本書會深入講解STM32係列微控製器的核心原理，比如它強大的處理能力、多樣的外設接口（如GPIO、ADC、PWM、UART、SPI、I2C等）是如何巧妙應用於四軸飛行器的各個子係統的。例如，PWM是如何控製電機的轉速，ADC又是如何讀取傳感器數據的，UART/SPI/I2C又是如何與其他模塊進行通信的。我特彆期待書中能夠詳細解析STM32的開發環境搭建，包括IDE的選擇、編譯器配置、調試工具的使用，甚至可能觸及到一些底層驅動的編寫，這對於想要深入理解飛行器工作原理的愛好者來說至關重要。更進一步，我設想這本書會帶領我們從零開始，一步步完成飛控硬件的設計，包括PCB布綫、元器件選型、電路焊接等關鍵環節。我腦海中浮現的畫麵是，書中會有詳細的電路圖，清晰的元器件列錶，甚至可能提供PCB源文件，讓讀者可以直接參考或修改。這對於沒有硬件設計經驗的新手來說，將是一筆寶貴的財富。而且， kitabın bu kısmının, sadece bir teori dersi olmaktan ziyade, pratik uygulamalara odaklanarak okuyucuya somut beceriler kazandıracağına inanıyorum. Yazarın, karmaşık elektronik kavramları bile anlaşılır bir dille açıklayarak, okuyucunun kendi projelerini hayata geçirmesi için gerekli olan özgüveni vereceğini umuyorum.

評分☆☆☆☆☆

挺好的

評分☆☆☆☆☆

比較貼近工程實際應用，代碼，硬件電路都有說明。不錯的書。

評分☆☆☆☆☆

這本書寫得很詳細，手把手教會做飛行器

評分☆☆☆☆☆

還可以。

評分☆☆☆☆☆

紅紅火火恍恍惚惚韓國哥哥

評分☆☆☆☆☆

京東自營商品，送貨快。