基于STM32的远程控制植保无人机

针对农药喷洒存在的低效高害问题,提出了一种基于STM32单片机的植保无人机设计方案。以STM32F407单片机为控制核心,配合陀螺仪、气压计、超声波磁力计模块等实现基本的飞行姿态控制。遥控器通过2.4G接收机发送信号给单片机控制农药喷洒装置的启停。此外,无人机上装有GPS模块,可回传位置信号,给远程的手动操控提供参考。该植保无人机运行稳定,可远程控制,提高工作效率,减少对人体的危害,实现高效低害的农药喷洒。     

果园四旋翼自主飞行器的巡航检测系统设计

针对四旋翼飞行器结构简单且对称,灵活性强,成本低廉,性能卓越等优点,基于STM32F407的飞行模块和空气动力学与飞行运动学的理论计算分析,设计一台具有自主巡航检测功能的四旋翼飞行器,用于果园信息的采集和传递。本设计主要由飞行控制、电源、电机驱动、高度测量、摄像、数据采集与传输等6大模块组成。采用PID飞行控制策略作为本设计的控制方法,调整飞行姿态使之更稳定;同时搭载多种传感器采集果园田间信息,并基于ZigBee与GPRS无线传感网络完成最终的数据采集和传输,最终实现飞行器的自主飞行与信息的监测和传递。     

四旋翼无人机飞行控制系统设计

本文设计了以STM32F103C8为主控芯片的控制系统,该系统通过MPU6050整合性六轴运动处理组件采集数据并进行滤波处理,再利用四元数姿态解算算法得到姿态角,使用HC-SR04超声波来测量飞行器高度,通过PID控制实现飞行器姿态和高度的控制。测试结果表明,该系统能使飞行器完成起飞、悬停、降落一系列动作,且稳定可靠。     

基于 GPS/GPRS 采棉机监控终端设计与应用

通过对多种型号的采棉机供电电源及风机等关键设备的输出信号特点进行分析,设计出一套适用于多种型号采棉机的监控终端。终端采用 STM32F101C8处理器作为核心控制单元,集成 GPS 定位和 GPRS 通信模块,可获取位置信息、风机转速及采头升降等状态信息,与监控中心构成采棉机远程监控系统。经实际应用证明,其性能稳定且可靠。     

基于嵌入式的农机使用状态监控系统硬件设计

以STM32F103微控制器为核心设计嵌入式农机使用状态监控硬件系统,该系统具有农机使用状态定位、防盗报警、信息存储发送等功能。系统硬件主要由主控单元模块、无线通信模块、定位模块和身份识别模块组成。文章阐述了系统的硬件框架和主要功能,分析了系统各硬件模块的选型及设计过程,简述了系统硬件功能的测试环境。     

基于STM32F1的太阳跟踪系统的设计

针对现有太阳跟踪系统受天气影响大、稳定性不高等问题,设计了一种基于STM32F1的太阳跟踪系统。该系统以STM32F1为控制核心,通过电子罗盘模块和双模定位模块获取系统的位置姿态,当地坐标及时间。结合存储在系统内部的天文数据计算出系统所需调整的位姿参数,利用步进电机及编码器实现对太阳跟踪的闭环操作。通过测试,该系统具有反应灵敏,无需视觉,不受天气影响的特点。对提高太阳能利用率具有实用意义。     

倾转三旋翼垂直起降无人机悬停姿态控制

针对一种倾转三旋翼垂直起降(VTOL)飞行器在悬停状态下的姿态控制问题,设计了一种基于STM32系列微控制器的飞行控制系统。采用十轴组合惯性导航模块实时采集载机平台姿态信息,并结合基于四元数的互补滤波算法进行姿态信息解算。针对无人机姿态控制实时性和精度要求高的特点,采用串级PID控制算法对载机进行悬停状态下的姿态控制。实验结果表明:串级PID控制算法在悬停状态下能够对倾转三旋翼垂直起降飞行器进行快速、稳定、准确的姿态控制,并具有一定的鲁棒性。在横滚角的内环采用PD控制(Kp为8.371,Kd为3.015),外环采用PD控制(Kp为5.1,Kd为1.15);俯仰角的内环采用PD控制(Kp为3.137,Kd为1.6),外环采用PID控制(Kp为3.43,Ki为0.003,Kd为3.97);偏航角采用PI控制(Kp为9.30,Ki为0.11)时,其悬停状态下具有最优姿态控制效果。研究结果对倾转三旋翼垂直起降飞行器飞行控制的后续研究具有指导作用。     

基于STM32F407微型植物工厂智能控制系统研制

为了给微型植物工厂内部作物提供良好的生长环境,设计了一种基于STM32F407的微型植物工厂智能控制系统,包括微控制器模块、人机交互模块、数据采集模块、网络模块和执行机构驱动模块等。同时,制定了环境因子控制策略,构建了微型植物工厂智能控制系统软硬件,并进行了作物种植试验。结果表明:该系统稳定可靠,能够为作物生长提供适宜的光照、温湿度和水肥条件。     

基于机器视觉的智能物流搬运机器人的设计与研究

第七届全国大学生工程训练综合能力竞赛智能+赛道基于机器视觉的智能物流搬运机器人,对OpenMV4视觉模块进行研究,应用该模块进行二维码、不同颜色物料等多种目标的识别,信息经过模块上STM32F427微控制器的处理,与Arduino Mega 2560板通信,机器人识别场地上的三个区域,用PID算法驱动麦克纳姆轮机器人的四个直流电机旋转并且定位机器人,通过PCA9685模块的I2C通信协议,发送PWM脉冲信号给机械臂上的四个关节舵机,使智能物流搬运机器人对场地上的物料进行自动搬运。实验证明其可以较为精确地完成各项搬运任务。     

植保四轴无人飞行器关键技术探讨

笔者首先介绍了四轴飞行器的机械结构及飞行原理,然后分析了飞行器控制系统的软硬件设计,最后探讨了飞行器姿态数据的获取与解算以及实现飞行器稳定飞行的控制算法,希望能够为今后相关问题的研究提供一定的参考依据.