DIY属于自己的小型四旋翼无人机——下位机PIXHAWK的准备工作

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图1 PIXHAWK板引脚说明

本篇文章主要来介绍四旋翼无人机系统中的下位机需要做的准备工作。具体例子，使用PIXHAWK飞控板系列（这块板也可以用于无人车、无人船），它们的版本不一样，导致某些引脚的位置发生改变，但具体功能是一样的。如上图所示，是一块含有单片机STM32F4系列、MPU6000、定高模块、导航模块、遥控模块、数传模块、调式系统和STM32F103故障调试系统的集成飞机控制板。其中各个模块的原理，在这不过多说明，想要了解的朋友可以自行上网搜索，需要所有串口及电路板原理图和更多PIXHAWK资料的，可以底下评论我私发给你。

图2 PIXHAWK板侧面图

上图所示画圈部分，是上篇文章中提到的电调的三根信号线接入的位置，另外如果采用遥控控制，也是将接收器信号线接入此处，具体接法上网查找。连接完毕后，用数据线连接PIXHAWK板上的Micro-USB接口至电脑，打开电脑地面站软件（QGroundControl或APM），可以看到电脑自动连接飞控板（注意测试期间绝对不能装上桨叶）。
按照网上教程和地面站自身的提示进行，飞机选型、传感器校准、电机电调校准，连接电源，然后用一张纸测试电机的转向是否正确，如果不正确，任意交换电机三根线的其中两根的香蕉头连接，即可完成点击转向改变。全部完成后，地面站上测试解锁，若不成功，将顶端报错解决后再试，成功后，连接遥控器尝试解锁。其中可能出现的问题有，我们需要更改三个参数，来保证飞控板不需要过多的安全保护，方便前期实验。地面站参数表中搜索以下参数并修改，CBRK_SUPPLU_CHK改为894281，则解锁不需要每次电源校准；CBRL_USB_CHK改为197848，则USB连接电脑也可以完成解锁；CBRK_IO_SAFETY改为22027，则不需要安全开关也可以解锁，另外某些参数的量程范围需要修改，如果后面实验每次无人机开机的时候，都无法解锁且需要重新校准，怀疑是某些参数的量程范围太小，导致飞控板的无法解锁。

图3 QGroundControl地面站

如果顺利进行到这里，那么将所有硬件固定在机架上后，遥控解锁无人机，自稳模式下，可以很慢很慢推动油门，看见无人机慢慢往上抬升，但是左右或者前后轻微摇晃，这是很正常的现象，需要飞手的经验，通过微调来控制无人机保持平稳。另外，遥控器有很多的模式，需要大家自行上网学习。如果要让无人机自己飞行保持平稳，那么是需要微调参数表中PID的参数，但是即使这样，无人机还是无法定在一个地方，进行起飞，还是会左右或者前后偏移，是因为对于无人机而言，它本身的定位是没有反馈的，我们需要用遥控器将飞控板切换到Offboard模式（离线模式，采用使用外部电脑（软件）控制），硬件接线在TELEM2口，通过TX/RX串口连接至上位机，具体操作之后的文章会讲解，然后软件层面通过ROS的Mavros将ROS转为Mavlink给下位机发送指令，这时候无人机的定位稳定是通过上位机的传感器（双目摄像头和激光雷达），做闭环来保证的，之后文章会详细讲解。
无人机系列的文章，是通过本人竞赛实战和真正了解无人机行业写的，因此极度确保可行性，具体的操作省略的，一定是网上比较多的，在这里就不过多赘述，重点突出项目的过程和难点，都是经过自身的实验记录整理的，水平有限，有任何错误之处，望大家指正！希望大家点赞关注我，我会尽力写好每一篇文章！