四轴DIY无人机学习之路

DIY无人机的想法早在2012年的时候就有了，当时看了《三傻大闹宝莱坞》，主人公自己做了无人机。在这几年间一直看论坛，膜拜各路大神。直到2019年8月才付诸于实践。但是过程也是艰辛，也怪自己急于求成，基础不牢。

下面是四轴无人机的规划：

机架：DJI F450

桨叶：1045

电调：simonk30A

电机：1000KV

电池：4000mAh 3s 30C LIPO

WiFi模块：ESP8266 NodeMCU (ESP-12E)

超声波测距模块：HC-SR04

图传：暂无

遥控：暂无

没有买遥控器有几个原因：第一，会额外增加开销；第二，想用WiFi模块代替遥控器。用WiFi模块虽然不能够做复杂的飞行动作，但是可以把更多的数据参数传到PC端，方便开发调试。

总的规划有了，材料也买齐了，接下来逐个攻破。?

首先，要解决通信问题，能够看到参数才能更好的调试。

通信模块涉及到的模块如下所示：

通信模块功能：MCU将传感器数据通过WIFI模块传递给PC端，以及PC端发送指令给MCU。

实现步骤：

1.调通WiFi模块与PC端通信。通过传输静态数据来测试，实现收发信息的功能。

• PC端通过串口连接ESP8266，模拟MCU串口通信；
• 同时，PC端通过无线网卡与ESP8266连接，进行WiFi通信；
• ESP8266 设置为AP模式，服务器，UDP协议

需要编写C#上位机程序，和ESP8266的程序。上位机程序可以暂时使用其他工具软件代替：ESP8266调试工具V2.3.exe

2020/05/07 以上

lua开发8266API手册:https://nodemcu.readthedocs.io/en/master/

ESP8266学习之路 十 (UDP服务器通信):https://blog.csdn.net/dianzishi123/java/article/details/82685996

ESP8266 nodeMCU lua视频教程:https://www.bilibili.com/video/BV1CW41137dh/

ESP8266 NodeMCU 上的lua程序：

wifi.setmode(wifi.SOFTAP)
cfg={}
cfg.ssid="nodeMCU"
cfg.pwd="12345678"
wifi.ap.config(cfg)
sv=net.createServer(net.TCP, 3600)
sv:listen(80,function(pc)
  pc:on("receive", function(pc, pc2mcu_msg)
    print(pc2mcu_msg)
    pc:send("send success")
  end)
  pc:send("connect success")
  uart.on("data",function(mcu2pc)
    pc:send(mcu2pc)
  end, 0)
end)

2020/08/02 以下

经过实验，感觉TCP通信实时性不够，改用UDP通信

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <WiFiUdp.h>
//*** Soft Ap variables ***
const char* ssid = "nodeMCU_UDP";
const char* password = "12345678";
IPAddress APlocal_IP(192, 168, 4, 1);
IPAddress APgateway(192, 168, 4, 1);
IPAddress APsubnet(255, 255, 255, 0);
// Web Server
WiFiUDP Udp;
unsigned int localUdpPort = 80;
char incomingPacket[255];
int packetSize=0;
int len=0;
char uartPacket[255];
int uart_i=0;
char  replyPacket[] = "send success";
void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(115200);
  pinMode(14, OUTPUT);
  digitalWrite(14, HIGH);
  WiFi.mode(WIFI_AP);
  WiFi.softAPConfig(APlocal_IP, APgateway, APsubnet);
  WiFi.softAP(ssid,password);
  
  Udp.begin(localUdpPort);
}
void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  packetSize = Udp.parsePacket();
  if (packetSize)
  {
    len = Udp.read(incomingPacket, 255);
    if (len &gt; 0)
      {
        incomingPacket[len] = 0;
      }
    Serial.printf("%s", incomingPacket);
    Udp.beginPacket(Udp.remoteIP(), Udp.remotePort());
    Udp.println(replyPacket);
    Udp.endPacket();
  }
  if(Serial.available()&gt;0)    //Checks is there any data in buffer 
  { 
    delay(10);
    len = Serial.available();
    for(uart_i =0;uart_i&amp;lt;len;uart_i++)
    {
      uartPacket[uart_i]=Serial.read();
    }
    
    Udp.beginPacket(Udp.remoteIP(), Udp.remotePort());
    Udp.print(String(uartPacket));
    Udp.print(",voltage=");
    Udp.println(analogRead(A0)*0.0123);
    Udp.endPacket();
  }
}

调试飞机PID时，有好几次发生意外。为了安全起见，还是买了遥控器。