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ArduPilot开源代码之Aocoda-RC F405V2 Mark4 7“ PNP适配-CSDN博客

 netouch 2024-06-23 发布于北京

1. 源由

有幸得到一台测试用Aocoda-RC F405V2 Mark4 7" PNP四轴(含Betaflight固件)。

由于inav出现过一次救援失败，之后绝大部分时间都在飞Ardupilot。

虽然从BUG #9184的链接情况看，貌似已于Oct 27, 2023加到7.0版本的milestone中，但版本修复还有待确认。

好，那我们拿到这种PNP的飞机，就直接准备上Ardupilot固件了。

注：简单测试了下自带的BF固件，飞了下，基本没什么大问题，证明动力&飞控都是好的，详见：Betaflight + AocodaRC F405V2 + UAV Tech 6/7" + Mark4 7" Long Range First Fly

在这里插入图片描述

2. 安装

Ardupilot的安装，详见：First Time Setup。

大体上，可以分为以下步骤：

2.1 Installing Ground Station (GCS) software

Installing Ground Station (GCS) software

目前使用下来比较方便和常用的地面站是Mission Planner

  • 参数调整方便
  • 使用功能完善

2.2 Autopilot System Assembly Instructions

Autopilot System Assembly Instructions

  1. 飞控安装位置一般安装在重心位置，或者非常接近重心位置
  2. 机型尺寸比较小(< 10")，传感器距离重心位置可忽略；若大尺寸机架或者高精度要求，可以适当修正传感器位置，详见：Sensor Position Offset Compensation
  3. 飞控减震球较好的处理了IMU减震，若需进一步减震，详见：Vibration Damping
  4. 若安装需要调整角度，可修改AHRS_ORIENTATION参数进行方向对齐
  1. GPS/Compass: BN880
  2. RC input: ELRS915
  3. Motor/Servo Connections: Aocoda-RC 3060S
  4. VTX: JHEMCU 5.8G 40H 1.6W VTX
  5. Camera: JIN JIEAN 1200TVL 19x19mm

接线图

2.3 Loading Firmware

目前官方尚不支持F405V2，不过笔者这里已经有适配好的固件下载链接。

注：笔者常用的固件大家可到我的主页链接看看有没有需要的，如由于“墙”无法下载，请评论联系！

2.4 Connect Mission Planner to AutoPilot

Connect Mission Planner to AutoPilot
组装完成后，最重要的几个步骤，请切记：

  1. 检查各部件安装的电源供电，千万不要接错，如果接错可能会烧板子的；
  2. 检查通信线路接线正确：比如：FC_SDA – GPS_SDA、FC_Tx – Receiver_Rx
  3. 上电检查，请分步操作：一个一个模块单独上电，将损失减小到最低；
  4. 上电完成后，最重要的就是MP软件连上，并看到几个基本硬件工作正常；
  • 连接地面站成功
    在这里插入图片描述
  • 陀螺仪、气压计、磁力计成功发现
    在这里插入图片描述- 正确配置陀螺仪

F405V2只有一颗IMU：MPU6500 或者MPU6000。

笔者拿到手的这块飞控是MPU6500，使用Copter-4.4.2-AORC-2023.11.05，修改配置如下：

EK3_IMU_MASK = 1 //MPU65000(1), MPU6000(2), default 3
INS_ENABLE_MASK = 1 //MPU65000(1), MPU6000(2), default 127
EK3_PRIMARY = 0 //MPU65000(0), MPU6000(1), default 0

重点关注事项：这个显示是MPU6000，实际硬件上是MPU6500，所以具体IMU型号，请看板子，不要看MP显示的。搞了半天这个问题，晕头转向的。

在这里插入图片描述

3. 配置

Ardupilot的配置，详见：Mandatory Hardware Configuration。

大体上，可以分为以下步骤：

3.1 Basic System Overview

Basic System Overview

关于飞控配置整体上可以分为三点：

  1. Inputs: 遥控器、地面站
  2. Outputs: 动力、控制
  3. Sensors：陀螺仪、气压计、磁力计、GPS等等

3.2 Frame Class and Type Configuration

Frame Class and Type Configuration

FRAME_CLASS = 1 //Quad
FRAME_TYPE = 12 //BetaFlightX

3.3 Motor Numbering and Direction

Motor Numbering and Direction
现在，航模上比较流行的固件是inav和betaflight，这里就看一下两种常用四轴构型。

在这里插入图片描述

  • 配置DShot600(地面站连接页面也提示DShot1-4)

注：DShot不需要做ESC校准，如果使用其他协议，请参考：ESC Calibration。

在这里插入图片描述

  • 配置电机输出M1/M2/M3/M4
    在这里插入图片描述

  • 电机测试（依次ABCD转动）
    在这里插入图片描述注：若电机方向转动错误，请调整ESC固件参数。

  • 本次配置的BetaFlightX构型

如果上述配置过程遇到问题，请在参数表中确认以下参数是否正确。

MOT_PWM_TYPE = 6 // Dshot600
SERVO_BLH_AUTO = 1
SERVO_BLH_POLES = 14 //磁极对数量和电机相关
SERVO_BLH_OTYPE = 6 //dshot600
SERVO_DSHOT_ESC = 2 //BLHeli_S
SERVO_DSHOT_RATE = 0 //default 1khz
SERVO_BLH_TRATE = 10 //default 10Hz

Copter-4.4.2-AORC-2023.11.05固件不支持bdshot，所以在参数表中无法找到BDMASK。

SERVO_BLH_BDMASK = 0 //default

在d30f080版本，对比分析dshot600和bdshot600，APM上系统开销增加有限，相差3%。为什么不用bdshot呢？？？

commit d30f080950b9d44e0d0268ad675dbdb37aaf7adf (HEAD -> Copter-4.4-AocodaRC, origin/HEAD, origin/Copter-4.4-AocodaRC)
Author: daniel.li <lida_mail@163.com>
Date:   Thu Nov 16 13:15:29 2023 +0800

    hwdef: add bdshot for F405V2

Aocoda-RC F405V2 APM CPU difference bewteen dshot600 and bdshot600

3.4 Radio Control Calibration

Radio Control Calibration

  • 摇杆校准
    在这里插入图片描述
  • 遥控配置

注1：笔者采用TX12配置A+C，进行6个模式选择。各种遥控器的关于通道多个PWM值的配置方式可能有差异，请参考：RC Transmitter Mode Setup。
注2：关于飞行模式的详细解释，请参考：Flight Modes。
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

  • 配置参数

SERIAL2_PROTOCOL = 23
SERIAL2_OPTION = 0
SERIAL2_BAUD = 115
RC_PROTOCOLS = 1
RSSI_TYPE = 3

FLTMODE_CH = 6
RC_OPTIONS = 544 //RC_OPTIONS turn on Bit 9th which is “Suppress CRSF mode/rate message for ELRS systems”.
RC7_OPTION = 94 //VTX power
RC8_OPTION = 154 //armdisarm
RC9_OPTION = 4 //RTL
RC2_REVERSED = 1 //forward&backward

注：关于救援的问题比较复杂，不再这里展开，请参考：Failsafe Mechanisms。

3.5 Accelerometer Calibration

Accelerometer Calibration

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

3.6 Compass Calibration

Compass Calibration
注：磁力计经常受到周边环境的干扰，请多次尝试，或者换干扰相对少的环境进行校准，详细可以参考：Magnetic Interference。
在这里插入图片描述

3.7 Installing GPS+Compass Module

Installing GPS+Compass Module

SERIAL1_PROTOCOL = 5
SERIAL1_OPTION = 0 //default
SERIAL1_BAUD = 115 //115200

gps_status = 1表示GPS串口已经连上。
在这里插入图片描述

3.8 PID Preliminary Set

使用InitialParamsCalculator对7"机架进行PID初始化，详见：ArduPilot之H743+BMI270x2+First Normal Takeoff

在这里插入图片描述

4. 总结

适配后，整体显示正常，可以尝试起飞！！！

注：有兴趣的朋友，请继续关注后续视频和blog记录。

Ardupilot 4.4.3 Aocoda-RC F405V2 Mark4 7“ First Take Off

Copter-4.4.3-AORC-2023.11.18

在这里插入图片描述

2023/11/18 16:41:35 : PreArm: RC not found
2023/11/18 16:41:33 : u-blox 1 HW: 00080000 SW: EXT CORE 3.01 (d189ff)
2023/11/18 16:41:31 : GPS 1: u-blox saving config
2023/11/18 16:41:17 : GPS 1: detected as u-blox at 230400 baud
2023/11/18 16:41:14 : EKF3 IMU0 MAG0 initial yaw alignment complete
2023/11/18 16:41:14 : EKF3 IMU0 tilt alignment complete
2023/11/18 16:41:13 : AHRS: EKF3 active
2023/11/18 16:41:13 : EKF3 IMU0 initialised
2023/11/18 16:41:11 : RCOut: DS600:1-4 PWM:5-9
2023/11/18 16:41:11 : AHRS: DCM active
2023/11/18 16:41:11 : ArduPilot Ready
2023/11/18 16:41:10 : Barometer 1 calibration complete
2023/11/18 16:41:10 : Initialising ArduPilot
2023/11/18 16:41:09 : Frame: QUAD/BF_X
2023/11/18 16:41:09 : RCOut: Initialising
2023/11/18 16:41:09 : Aocoda-RC-F405V2 003E002B 32324713 32333535
2023/11/18 16:41:09 : ChibiOS: 17a50e3a
2023/11/18 16:41:09 : ArduCopter V4.4.3 (8eac5843)
2023/11/18 16:41:09 : Frame: QUAD/BF_X
2023/11/18 16:41:09 : RCOut: Initialising
2023/11/18 16:41:09 : Aocoda-RC-F405V2 003E002B 32324713 32333535
2023/11/18 16:41:09 : ChibiOS: 17a50e3a
2023/11/18 16:41:09 : ArduCopter V4.4.3 (8eac5843)
2023/11/18 16:41:09 : Frame: QUAD/BF_X
2023/11/18 16:41:09 : RCOut: Initialising
2023/11/18 16:41:09 : Aocoda-RC-F405V2 003E002B 32324713 32333535
2023/11/18 16:41:09 : ChibiOS: 17a50e3a
2023/11/18 16:41:09 : ArduCopter V4.4.3 (8eac5843)
2023/11/18 16:41:08 : Calibrating barometer

注：PID参数有待调整，一把飞的情况不存在，呵呵！！！

5. 补充资料

5.1 Downloading and Analyzing Data Logs in Mission Planner

Downloading and Analyzing Data Logs in Mission Planner

LOG_DISARMED = 3
If LOG_DISARMED is set to 3 then logging will happen while disarmed, but if the vehicle never arms then the logs using the filesystem backend will be discarded on the next boot.

5.2 INS_ENABLE_MASK = 3 默认值

Copter-4.4.2-AORC-2023.11.05

当INS_ENABLE_MASK = 3的时候，会出现驱动冲突，导致PID内部逻辑异常。

所以，首先要确认硬件板子上陀螺仪的型号，设置正确的INS_ENABLE_MASK = 1 //MPU65000(1)，然后再开始调整PID。

Ardupilot 4.4.2 Aocoda-RC F405V2 Mark4 7“ First Take Off

在这里插入图片描述

2023/11/12 11:52:08 : u-blox 1 HW: 00080000 SW: EXT CORE 3.01 (d189ff)
2023/11/12 11:52:06 : GPS 1: u-blox saving config
2023/11/12 11:51:52 : GPS 1: detected as u-blox at 230400 baud
2023/11/12 11:51:50 : EKF3 IMU0 MAG0 initial yaw alignment complete
2023/11/12 11:51:50 : EKF3 IMU0 tilt alignment complete
2023/11/12 11:51:48 : AHRS: EKF3 active
2023/11/12 11:51:48 : EKF3 IMU0 initialised
2023/11/12 11:51:46 : RCOut: DS600:1-4 PWM:5-9
2023/11/12 11:51:46 : AHRS: DCM active
2023/11/12 11:51:46 : ArduPilot Ready
2023/11/12 11:51:46 : Initialising ArduPilot
2023/11/12 11:51:46 : ELRS: RSSI now displays normally
2023/11/12 11:51:46 : ELRS: running on non-DMA serial port
2023/11/12 11:51:46 : Barometer 1 calibration complete
2023/11/12 11:51:46 : RCInput: decoding CRSF(3)
2023/11/12 11:51:46 : Frame: QUAD/BF_X
2023/11/12 11:51:46 : RCOut: Initialising
2023/11/12 11:51:46 : Aocoda-RC-F405V2 003E002B 32324713 32333535
2023/11/12 11:51:46 : ChibiOS: 17a50e3a
2023/11/12 11:51:46 : ArduCopter V4.4.2 (fe7a19e9)
2023/11/12 11:51:46 : CRSFv2: requesting RX device info
2023/11/12 11:51:44 : Frame: QUAD/BF_X
2023/11/12 11:51:44 : RCOut: Initialising
2023/11/12 11:51:44 : Aocoda-RC-F405V2 003E002B 32324713 32333535
2023/11/12 11:51:44 : ChibiOS: 17a50e3a
2023/11/12 11:51:44 : ArduCopter V4.4.2 (fe7a19e9)
2023/11/12 11:51:44 : Frame: QUAD/BF_X
2023/11/12 11:51:44 : RCOut: Initialising
2023/11/12 11:51:44 : Aocoda-RC-F405V2 003E002B 32324713 32333535
2023/11/12 11:51:44 : ChibiOS: 17a50e3a
2023/11/12 11:51:44 : ArduCopter V4.4.2 (fe7a19e9)
2023/11/12 11:51:44 : Calibrating barometer

5.3 LOG_DISARM = 0 默认值

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

5.4 ACRO_TRAINER = 2 默认值

在这里插入图片描述

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