四旋翼飞行器的飞控实现

　　尝试制作这个四旋翼飞控的过程，感触颇多，整理了思绪之后，把重要的点一一记下来;

　　这个飞控是基于STM32，整合了MPU6050，即陀螺仪和重力加速计，但没有融合电子罗盘;

　　另外，四旋翼飞行器的运动方式请百度百科，不太复杂，具体不再赘述;

　　这是飞控程序的控制流程(一个执行周期)：

　　比较重要的地方：

　　1.i2c通信方式;

　　因为我不是学电类专业，最开始对i2c这些是没有一点概念，最后通过Google了解了一些原理，然后发现STM32的开发库是带有i2c通信的相关函数的，但是我最后还是没有用这些函数。

　　我通过GPIO模拟i2c,这样也能获得mpu6050的数据，虽然代码多了一些，但是比较好的理解i2c的原理。

　　STM32库实现的模拟i2c代码(注释好像因为编码问题跪了)：

　　/*******************************************************************************

　　// file : i2c_conf.h

　　// MCU : STM32F103VET6

　　// IDE : Keil uVision4

　　// date £º2014.2.28

　　*******************************************************************************/

　　#include "stm32f10x.h"

　　#define uchar unsigned char

　　#define uint unsigned int

　　#define FALSE 0

　　#define TRUE 1

　　void I2C_GPIO_Config(void);

　　void I2C_delay(void);

　　void delay5ms(void);

　　int I2C_Start(void);

　　void I2C_Stop(void);

　　void I2C_Ack(void);

　　void I2C_NoAck(void);

　　int I2C_WaitAck(void);

　　void I2C_SendByte(u8 SendByte);

　　unsigned char I2C_RadeByte(void);

　　int Single_Write(uchar SlaveAddress,uchar REG_Address,uchar REG_data);

　　unsigned char Single_Read(unsigned char SlaveAddress,unsigned char REG_Address);

　　/*******************************************************************************

　　// file : i2c_conf.c

　　// MCU : STM32F103VET6

　　// IDE : Keil uVision4

　　// date £º2014.2.28

　　*******************************************************************************/

　　#include "i2c_conf.h"

　　#define SCL_H GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_6

　　#define SCL_L GPIOB->BRR = GPIO_Pin_6

　　#define SDA_H GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_7

　　#define SDA_L GPIOB->BRR = GPIO_Pin_7

　　#define SCL_read GPIOB->IDR & GPIO_Pin_6 //IDR:¶Ë¿ÚÊäÈë¼Ä´æÆ÷¡£

　　#define SDA_read GPIOB->IDR & GPIO_Pin_7

　　void I2C_GPIO_Config(void)

　　{

　　GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; //¿ªÂ©Êä³öģʽ

　　GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;

　　GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

　　}

　　void I2C_delay(void)

　　{

　　int i=6; //ÕâÀï¿ÉÒÔÓÅ»¯ËٶȠ£¬¾­²âÊÔ×îµÍµ½5»¹ÄÜдÈë

　　while(i)

　　{

　　i--;

　　}

　　}

　　void delay5ms(void)

　　{

　　int i=5000;

　　while(i)

　　{

　　i--;

　　}

　　}

　　int I2C_Start(void)

　　{

　　SDA_H; //II2ЭÒé¹æ¶¨±ØÐëÔÚʱÖÓÏßΪµÍµçƽµÄÇ°ÌáÏ£¬²Å¿ÉÒÔÈàÊý¾ÝÏßÐźŸıä

　　SCL_H;

　　I2C_delay();

　　if(!SDA_read)

　　return FALSE; //SDAÏßΪµÍµçƽÔò×ÜÏßæ,Í˳ö

　　SDA_L;

　　I2C_delay();

　　if(SDA_read)

　　return FALSE; //SDAÏßΪ¸ßµçƽÔò×ÜÏß³ö´í,Í˳ö

　　SDA_L;

　　I2C_delay();

　　return TRUE;

　　}

　　void I2C_Stop(void)

　　{

　　SCL_L;

　　I2C_delay();

　　SDA_L;

　　I2C_delay();

　　SCL_H;

　　I2C_delay();

　　SDA_H;

　　I2C_delay();

　　}

　　void I2C_Ack(void)

　　{

　　SCL_L;

　　I2C_delay();

　　SDA_L;

　　I2C_delay();

　　SCL_H;

　　I2C_delay();

　　SCL_L;

　　I2C_delay();

　　}

　　void I2C_NoAck(void)

　　{

　　SCL_L;

　　I2C_delay();

　　SDA_H;

　　I2C_delay();

　　SCL_H;

　　I2C_delay();

　　SCL_L;

　　I2C_delay();

　　}

　　int I2C_WaitAck(void) //·µ»ØΪ:=1ÓÐACK, =0ÎÞACK

　　{

　　SCL_L;

　　I2C_delay();

　　SDA_H;

　　I2C_delay();

　　SCL_H;

　　I2C_delay();

　　if(SDA_read)

　　{

　　SCL_L;

　　I2C_delay();

　　return FALSE;

　　}

　　SCL_L;

　　I2C_delay();

　　return TRUE;

　　}

　　void I2C_SendByte(u8 SendByte) //Êý¾Ý´Ó¸ßλµ½µÍλ//

　　{

　　u8 i=8;

　　while(i--)

　　{

　　SCL_L;

　　I2C_delay();

　　if(SendByte&0x80) // 0x80 = 1000 0000;

　　SDA_H;

　　else

　　SDA_L;

　　SendByte<<=1; // SendByte×óÒÆһλ¡£

　　I2C_delay();

　　SCL_H;

　　I2C_delay();

　　}

　　SCL_L;

　　}

　　unsigned char I2C_RadeByte(void) //Êý¾Ý´Ó¸ßλµ½µÍλ//

　　{

　　u8 i=8;

　　u8 ReceiveByte=0;

　　SDA_H;

　　while(i--)

　　{

　　ReceiveByte<<=1; //×óÒÆһ룬

　　SCL_L;

　　I2C_delay();

　　SCL_H;

　　I2C_delay();

　　if(SDA_read)

　　{

　　ReceiveByte"=0x01; //дÈë

　　}

　　}

　　SCL_L;

　　return ReceiveByte;

　　}

　　int Single_Write(uchar SlaveAddress,uchar REG_Address,uchar REG_data)

　　{

　　if(!I2C_Start())

　　return FALSE;

　　I2C_SendByte(SlaveAddress); //·¢ËÍÉ豸µØÖ·+дÐźŠ//I2C_SendByte(((REG_Address & 0x0700) >>7) | SlaveAddress & 0xFFFE); //ÉèÖøßÆðʼµØÖ·+Æ÷¼þµØÖ·

　　if(!I2C_WaitAck())

　　{

　　I2C_Stop();

　　return FALSE;

　　}

　　I2C_SendByte(REG_Address ); //ÉèÖõÍÆðʼµØÖ·

　　I2C_WaitAck();

　　I2C_SendByte(REG_data);

　　I2C_WaitAck();

　　I2C_Stop();

　　delay5ms();

　　return TRUE;

　　}

　　unsigned char Single_Read(unsigned char SlaveAddress,unsigned char REG_Address)

　　{

　　unsigned char REG_data;

　　if(!I2C_Start())

　　return FALSE;

　　I2C_SendByte(SlaveAddress); //I2C_SendByte(((REG_Address & 0x0700) >>7) | REG_Address & 0xFFFE);//ÉèÖøßÆðʼµØÖ·+Æ÷¼þµØÖ·

　　if(!I2C_WaitAck())

　　{

　　I2C_Stop();

　　return FALSE;

　　}