1、飞控介绍

匿名团队针对TI芯片的强烈学习需求，推出了匿名拓空者PRO飞控的TI版。使用TI公司的 TM4C123G 主控芯片，打造了一款完全开源的飞控产品，提供完全开源的飞控整体工程文件，没有汇编，没有不开源的lib库，玩家拿到源码后直接编译下载即可。飞控预留多个拓展接口（串 口，可以外接多种串口设备，例如GPS、光流、超声波、wifi，甚至是树莓派、X86等等）。使用匿名完善的强大的软硬件平台进行学习和二次开发，可以起到事半功倍的效果。目前匿名独家开源代码已经实现效果良好的姿态自稳效果，并且已经开源气压计定高、光流定点、GPS定点、返航代码，特别是开源了 一键控制飞行 的源码，买家在此基础上只要加入外部控制环，即可扩展定点悬停、航线飞行等等功能。

2、注意事项

安装飞行器时，请确保飞行器重心在机架中心，有负载的在机架中心的垂直方向上。安装主控器时，尽量安装在靠近中心位置，确保主控印有标记的一面朝上，并使其与机身水平面保持平行，否则会导致飞行器水平方向飘移。主控器安装有方向要求，务必使箭头的朝向与飞行器机头方向一致。在固件升级、调试过程中请断开电调与电池的连接或移除所有桨翼！飞行时切记先打开遥控器，然后启动多旋翼飞行器！着陆后先关闭飞行器，再关闭遥控器！切勿将油门的失控保护位置设置在50%满量程以上。在正常飞行过程中应避免摇杆打到“内八”或“外八”的位置，避免触发紧急上锁导致坠机！低压保护的目的不是娱乐！在任何一种保护情况下，您都应该尽快降落飞行器，以避免坠机等严重后果！GPS与指南针模块为磁性敏感设备，应远离所有其他电子设备。GPS模块为选配模块(非标配)，请选用此模块的用户关注说明书中涉及GPS的内容，未选用此模块的用户请忽略GPS控制模式下的相关内容。强烈建议将接收机安装到机身板下面，天线朝下且无遮挡，以避免无线信号因遮挡丢失，而造成失控。(若安装有数传模块，建议数传模块天线和接收机天线尽量远离并互相呈90度安装，避免互相干扰)飞行前请检查所有连线正确，并且确保连线接触良好。使用无线视频设备时，安装位置请尽量远离主控系统（>25cm），以避免天线对主控器造成干扰。飞控必须使用多旋翼专用电调（一般不带bec功能），使用旧版固定翼飞机使用的电调（比如天行者/skywalker）会出现偶然无规律的抖动、甚至炸鸡等异常现象。请尽量使用质量较好的电机、电调、螺旋桨，特别是螺旋桨，动平衡相当重要。只有搭配良好的飞行器套件才会取得优秀的飞行效果。飞控更新源码的版本后，一定要清空所有参数，恢复默认PID，恢复默认参数，然后重新校准所有传感器，避免出现参数异常。

3、飞控特点

拓空者Pro抛弃了其他开源产品还在使用的mpu6050等iic通信方式的传感器，飞控板上采用全SPI方式的传感器。iic总线速度只有400k的波特率，而我们采用SPI传感器后，数据读取波特率达到了几M每秒，大大提升飞控性能，节省大量时间，使飞控可以增加更复杂的算法，拓展更多的功能。拓空者Pro飞控采用的惯性传感器，使用的是性能比mpu6050更加强大的icm20602，传感器的噪声、零点漂移等性能均有提升。而惯导传感器直接影响飞控的飞行性能，换用更好的传感器可以提升飞控的整体性能，并且拓空者Pro飞控设计有恒温功能，让陀螺仪、加速度计温度漂移进一步减小。飞控板载高性能气压计spl06，相比ms5611，其气压精度和灵敏度更高，提升飞控的气压定高效果。使用亚克力外壳，不仅美观，而且方便拆卸。飞控拓展接口经过重新设计，保留多组串口，可方便的外接GPS、超声波、数传等模块。接口采用sh1.0插接件，防止反插。并且每个接口都有详细的丝印标注，每个IO的功能，都一目了然，方便爱好者针对飞控进行二次开发。开源 飞控所有资料以资料包的形式提供给买家，提供飞控开发环境、各种驱动、TI芯片各种资料、所有传感器资料、飞控相关知识资料等，而且还有匿名飞控全部源码，我们开源的代码都是整套的工程，买家拿到后可直接编译下载。使用我们的资料，可以方便的入门飞控的学习，学习飞控工程的结构和思想，待对我们飞控有一定了解后，买家就可以方便的移植我们的飞控程序到自己的系统中，或者添加自己需要的功能。为了加快飞控源码工程的编译速度和优化工程目录的清爽，TI芯片底层硬件驱动和TI芯片的USB驱动，采用官方建议的lib形式，但是请买家注意，工程中的这两个lib也是开源的，我们提供官方驱动源码，可自行编译出这两个lib文件。故整个飞控源码工程是全开源的。二次开发 因为飞控源码是开源的，大家可以方便的在我们飞控上进行二次开发，我们硬件上也为二次开发做好了准备，预留了多组串口，可以和各种外接模块或者开发板进行通信。匿名拓空者Pro飞控已经具有光流悬停、GPS悬停、激光定高、气压计定高等功能，并且都是提供全部源码，为用户的二次开发提供了极大的帮助。结合各种竞赛经验，飞控可以方便的加装OPENMV等摄像头或者加装用户自己开发的图像识别模块，进行飞行任务的规划。已有多组队伍实现拓空者飞控+匿名光流增稳，然后配合OPENMV模块识别运动小车或者识别黑线，最终实现飞行器航线飞行或者跟踪小车的任务。最新的开源版飞控源码已经开放了一键控制功能，提供全部飞控端实现源码，可以实现发送一条指令，飞机即可执行起飞、特定方向飞行一定距离、转弯等动作，同时提供控制协议各式，方便用户发送自定义指令，大大方便了飞控的二次开发工作。可见匿名拓空者Pro现已成为大家进行二次开发的不二之选，我们也将不断优化，提供更加稳定的底层代码，更加稳定的飞行效果，提供更多新功能，帮助大家更方便、更稳定、更快速的实现二次开发。

4、硬件介绍

主控芯片：TM4C123G惯性传感器：icm20602 ：3轴陀螺 + 3轴加速度 + 恒温设计磁场传感器：ak8975 ：3磁罗盘气压传感器：spl06 ：高精度气压计，灵敏度5cm。8 * PWM out：8路硬件PWM输出，用于驱动无刷电机或者舵机等设备5 * 串口：飞控引出5路串口，最多可外接5个串口设备。同时，也可通过修改源码，将串口IO初始化成不同功能，比如gpio、adc、iic等，可以拓展更多设备。1 * SWD：用于下载程序，单步调试1 * USB：提供一个USB接口，方便连接飞控进行调试4 * 扩展IO：留给用户，任意使用，方便二次开发、DIY扩展。


注意 串口为4p，如图，丝印为VGTR，从左至右，分别为VCC(5V)、GND、TX、RX，注意，VCC引脚为靠近电调接口一侧。SWD接口，如图，丝印为DGCN，分别为DIO、GND、CLK、无用IO，也就是说，SWD只能下载用，不能为飞控供电哦，所以在下载时飞控需独立供电。SBUS接收机接口：丝印为GVS，分别是GND、VCC、信号。PPM接收机接口：丝印为GVS，分别是GND、VCC、信号。备用IO接口：本接口设计给用户自定义使用，对应关系请看飞控原理图。电调接口：丝印为GND的一排接电调地，中间丝印为NC的一排接接收机的VCC，某些多旋翼专用接收机没有中间这根线，即可不解，即使连接至电调的VCC，飞控也不从电调取电，飞控使用独立电源。电源接口：丝印VG，分别为VCC、GND，本电源接口支持3S到6S航模电池。360版飞控底板定义与兼容版一致，这里不再重复介绍。匿名坐标系 载体：机头为x正，左侧为y正，z方向满足笛卡尔直角坐标。地理：北为x正，西为y正，天为z正。注意：约定地理坐标约等于世界坐标，该坐标系为匿名科创拓空者飞控参考坐标系，程序里所涉及的所有直角坐标系定义均为此坐标系，欧拉角的定义除外。

5、使用入门

本节按照以下顺序介绍匿名拓空者Pro飞控的使用方法，请用户务必按顺序进行，特别是飞控新手，仔细阅读本节可以帮您解决很多使用中可能遇到的问题。
1、 飞控连接电脑地面站
2、 飞控基本传感器测试
3、 飞控安装
4、 飞控参数配置
5、 飞控连接接收机
6、 飞控解锁方法
7、 飞控连接电调方法及电机检查
8、 起飞前重要工作
9、 飞控基本操作方法
10、 飞控源码下载介绍

5.1、连接地面站

飞控可以通过底板上的USB端口连接上位机，使用USB线连接飞控和电脑，飞控买家版程序会将USB端口初始化成虚拟串口设备，只要打开匿名上位机，打开程序设置界面，选择串口通信方式，连接飞控对应的虚拟串口，（虚拟串口需要驱动支持，WIN10系统会自动搜索安装虚拟串口驱动，不排除某些电脑驱动无法自动安装，请使用驱动精灵等驱动安装软件自行安装）然后点击上位机左下角的“未连接”按钮打开连接即可。
成功打开连接后，观察上位机主界面的RX计数器，开始增长表示连接成功。

5.2、基本传感器测试

飞控正确连接上位机并打开连接后，可以进行基本的传感器测试。在打开连接后，RX开始增长，此时打开上位机的“飞控状态”功能。找到“传感器数据”栏目，如下图，如果飞控工作正常，用手移动飞控，此时ACC、GYR、MAG、气压高度均应有数据变化，则表示飞控工作正常。此时不用关注3D姿态、姿态角等数据是否正常，因为还没有做传感器校准。

5.3、飞控安装

将机架组装好，电机安装于机架上，飞控安装于机架重心位置，飞控红黑电源线连接到飞机电池线，注意黑色为负极，红色为正极。匿名飞控电源接口可以承受10到25V的电压，并可实现电压监测、报警功能。（注意，飞控尽量水平安装于机架上，飞行效果最好，避光、密封、安装于减震海绵、减震架均可提升飞行以及定高稳定性）

5.4、飞控参数配置

在飞控已正确连接上位机并打开连接的情况下，打开上位机的“文本信息”和“飞控设置”功能，打开参数设置界面，点击下方的读取飞控按钮，正确读取后，文本信息界面会提示参数读取成功。此时，需要根据您的接收机类型，将接收机模式设置为SBUS或PPM模式。报警电压、返航电压、降落电压根据您使用的电池型号进行更改，默认的电压为3S电池的推荐电压，若您使用4S或者6S等其他型号的电池，请根据实际情况进行相关配置。

推荐报警电压：单节3.7V（对应3S电池11.1V）推荐返航电压：单节3.6V（目前未使用）推荐降落电压：单节3.5V（低于此电压，飞行器自动降落）

其他参数不要进行改动，保持默认值。（若您更改其他参数后，发生异常，点击右下角恢复默认参数按钮，然后再点击读取飞控，所有参数会恢复至出厂默认值）

5.5、飞控连接接收机

接收机连接时，请先用USB连接上位机，打开飞控状态界面，方便观察接收机通道值，然后再进行接收机的连接。
使用SBUS、PPM模式，只需要接电源和SBUS、PPM信号线至接收机，当按照SBUS、PPM模式连接好接收机后，对THR\ROL\PIT\YAW通道进行微调，保证遥控摇杆在中间位置时，上位机的接收机数据显示在1500。(THR代表油门，YAW代表航向，ROL代表横滚，PIT代表俯仰)
以下以使用最多的美国手方式介绍下通道方向定义：

THR：左摇杆上下方向控制THR，摇杆从下往上，通道值对应1000-2000；YAW：左摇杆左右方向控制YAW，摇杆从左往右，通道值对应1000-2000；PIT：右摇杆上下方向控制PIT，摇杆从下往上，通道值对应1000-2000；ROL：右摇杆左右方向控制ROL，摇杆从左往右，通道值对应1000-2000.注意 因飞控接收机数据处理后进行归一化并转换，所有通道值均以 地面站遥控接收机信息显示数值 为准，遥控本身的显示值只能作为参考。如果您的左右摇杆和以上定义不同，比如左摇杆上下方向本应控制YAW，但是实际却控制了ROL，请阅读您的遥控说明书，对错误的通道进行交换处理。如果您的通道方向跟定义相反，请阅读您的遥控说明书，对错误的通道进行反向处理。

5.6、飞控解锁、加锁方法

拓空者Pro飞控的解锁方法

油门摇杆打到右下方（对应通道值THR在1100以下，YAW在1900以上），同时方向摇杆打到左下（对应通道值ROL在1100以下，PIT在1100以下）。（俗称内八字）油门摇杆打到左下方（对应通道值THR在1100以下，YAW在1100以下），同时方向摇杆打到右下（对应通道值ROL在1900以上，PIT在1100以下）。（俗称外八字）

拓空者Pro飞控加锁方法：在解锁状态下，进行如上操作（内八或外八），飞控会锁定。
飞控PMU的LED闪烁颜色会指示飞控当前的锁定状态，具体灯光颜色含义请参照本手册的“灯光信息”章节。

5.7、飞控连接电调机电机检查

注意

进行如下电机转向确认操作时，为了安全，先不要安装螺旋桨，进行测试，所有电机都确认正确后，再安装螺旋桨。
无刷电机动力很足，电机转动时切记做好保护措施，切记！

将飞控固定至机身上，以飞控上箭头方向为前进方向。电机编号及转向如下图所示。首先将1号电机的控制线接入飞控1号电调接口，给飞机上电，解锁，加油门，测试电机转向，如果错误，只需要交换电机3根电机驱动线中的任意两根。然后按照此方法，依次接入所有电机，并确认电机转向正确。安装好所有电机后，通电，解锁，推油门让电机开始旋转，然后让飞机倾斜，确认处于低处的电机转速上升，高处的电机转速下降，四个方向都确认一遍。注意，测试过程中，不得水平旋转飞行器，否则会造成对角两个电机转速快，另外两个电机转速慢的现象。确认完所有电机后，分别根据不同电机的转向（如下图），安装相应螺旋桨，保证每个螺旋桨都向下吹风。

5.8、飞控器起飞前重要工作

注意：

数字加速度传感器量程很有限，且内置滤波也都是数字滤波（采样，滤波，输出），所以一旦原始采样超量程溢出，将引起输出加速度数据严重偏移。螺旋桨振动传递到飞控主要为纵向振动，若螺旋桨动平衡差，运转起来产生强烈振动，将很容易引起加速度计原始采样超量程，进而影响飞机定高定点稳定性，严重的甚至直接引起飞机高度失控。因为组装的飞机飞控减震能力很有限，我们建议使用动平衡较好的螺旋桨，具体可群中交流，且螺旋桨安装后一定要同心旋转，电机轴不能有撞弯等情况，否则容易引起不良的飞行现象发生。

第1步：加速度计校准

本步骤相当关键，直接影响飞行器的飞行效果。飞机进行加速度校准前，一定要保持机身水平，也就是所有螺旋桨中心（电机轴）位置，和水平地面平行，必须放置于静止地面，严禁放在有抖动的物体上进行校准。（如果有条件，尽量用气泡水平仪来验证飞行器、飞控的水平角度，只有当校准时，飞行器4个螺旋桨的平面与水平面平行，并且飞控安装角度与水平面平行，才有最好的飞行效果）

校准方法1：确认机身水平静止后，连接飞控至电脑上位机，点击上位机飞控设置-功能设置界面的加速度计校准按钮，飞控指示灯白色闪烁，直至校准结束。校准方法2：确认机身水平静止后，在飞控加锁状态下，左右摇杆同时打到右下方（THR1900,ROL>1900,PIT