文档介绍：2014 年 TI 杯大学生电子设计竞赛报告
题：四旋翼飞行器
摘要 : 小型四旋翼飞行器是一种通过对四个旋翼联合驱动而实现垂直起
降的无人飞行器，是一个模块化、具有较高硬件灵活性和较好操控.............................
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. 主要算法程序代码 . ...................................
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五、系统测试 . ..................................................
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、测试仪器 ..............................................
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、指标测试 ..............................................
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、测试方法和条件 . ..................................
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、测试数据及测试结果分析 . ..........................
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六、总结 . ......................................................
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参考文献
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一、系统设计要求
1. 1 、任务
（ 1）设计制作一架能够自主飞行的四旋翼飞行器。
1. 2 、设计相关要求
四旋翼飞行器能够完成以下飞行动作：
（1） 飞行器能够根据起飞前预置的指令起飞，飞离地面高度应超过
30cm，
飞行距离（水平）应超过 60cm，然后飞行器应能平稳降落。
（2） 飞行器能够根据指定 （键盘设定）的飞行高度及降落地点 （方向及距离）
连续稳定地完成起飞、指定高度水平飞行、平稳降落等动作。
（3） 飞行器能够根据起飞前预置的指令垂直起飞，起飞后能够在 50cm 以上
高度平稳悬停 5s 以上，然后再平稳缓慢降落到起飞地点；起飞与降落
地点水平距离不超过 30cm。
（4） 其他自主发挥设计的飞行动作。
二、系统方案论证与选择
根据题目要求，系统可以划分为电源部分、传感器部分、控制部分、电机驱
动部分；其中电源部分： 。模块框图如图 2 所示。
图 2 系统模块框图
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、系统基本方案
为比较方便和经济实惠和可行的实现各模块的功能， 分别作以下几种不同的
设计方案并进行论证。
、处理器选取方案
方案一、
采用比较普及的ｃ５１处理器， 51 单片机比较普及，价格低廉，学习资料比较多，易于自主的学习与掌握， 而且这方面的图书和教材比较多， 学习资料易于获取。但是由于飞行器飞行时 MCU 需要高速的处理各个传感器发送来的数据
并及时的发出控制信号调节控制试飞行器能够平稳飞行，而 C51 在处理速度和
运算能力上远远满足不了飞行器飞行时岁数据的处理需求。故舍去该方案。
方案二、
采用 FPGA，FPGA 是操控层次更低 ,所以自由度更大的芯片， 对 FPGA 的编程在编译后是转化为 FPGA 内的连线表，相当于 FPGA 内提供了大量的与非门、或非门、触发器（可以用与非门形成）等基本数字器件，编程决定了有多少器件
被使用以及它们之间的连接。 只要 FPGA 规模够大，这些数字器件理论上能形成一切数字系统，包括单片机甚至 CPU。FPGA 在抗干扰，速度上有很大优势。但
是 FPGA 的价格较贵， 电路设计比较难且其引脚密集， 不利于焊接。 故舍弃去该方案。
方案三、
采用 ARM 公司的 STM32F103C8T6 处理器进行数据处理， STM32F103 处理器系列 STM32F103C8T6，核心处理器 ： ARM32 位 Cortex-M3 CPU，芯体尺寸：32-位 速度： 72MHz ；连通性： 2 个 IIC 接口， 5 个 USART 接口（