Pixhawk 添加超声波定高

Posted 2020-10-22 vh_pg

　　记录一下自己在Pixhawk上添加超声波模块进行定高的过程：

　　硬件：Pixhawk2.4.8（APM3.5固件）、STM32开发板、几块钱一个的超声波模块

　　软件：Mission Planner、Keil（STM32编程用）

 

　　过程：

　　1.分析官方给出的各种RangFinder的添加方案和源码，确定使用STM32单片机读取超声波数据，然后以串口方式发送给Pixhawk飞控。

　　　相关源码链接：https://github.com/ArduPilot/ardupilot/tree/master/libraries/AP_RangeFinder

　　　官方给出的传感器添加方式：http://ardupilot.org/copter/docs/common-rangefinder-maxbotixi2c.html

　　　对AP_RangeFinder_LightWareSerial.cpp进行分析：

　　　　

 

　　　通过阅读以上代码，可以得出两点信息：

　　　　a. 数据以字符串形式发送（单位为m），以回车符\'\\r\'结尾；

　　       b.两次数据发送的时间间隔要小于200ms；

 

　　2.在Mission Planner中进行相关配置（以下图片为盗用）：

　　首先配置串口，这里我们配置串口4，波特率为115200，协议选择9:Lidar

　　这里要特别注意，要保证其他的串口协议不为9，否则程序在运行时可能会在其他串口处找数据！

　　

　　其次对RNGFND相关变量进行配置：

 　　RNGFND_TYPE设为8，因为我们参考的是LightWareSerial的数据包格式；

　　RNGFND_MIN_CM和RNGFND_MAX_CM是设置超声波的距离范围；

　　其他几项如下图：

　　

　　配置完之后，点击右侧Write Param；

 

　　3.STM32单片机编程

　　 这里就不再详述，就是配置一个STM32的定时器，输入捕获获取超声波距离值，然后配置一个串口，波特率115200，以字符串形式向外发送数据；

 

　　4.接线，测试：

　　  把两个板子的串口连接起来，打开Mission Planner，就可以在State中的sonarrange处看到我们发过去的距离信息

 　　

　　

 

　　总结：

　　　　以上为串口通信方式添加，如果以IIC或AD方式，只要查看源码对应部分的信息即可，IIC方式是把距离值分成高八位和第八位发出去；

　　　　网上有人用Arduino连接超声波，然后以IIC方式发出去，也是一样的道理；

　　       （以上图片均为盗用，但自己确实实现了，只是不想再去接线）

 

 

　　2018.1.31 补充

　　补充一点这几天调试遇到的问题：

　　1.sonarrange有数据，并不代表飞行时用的就是该数据，要在参数列表中找到EKF2_RANGE_USE_HGT参数，改掉-1，这样才能使用超声波的数据（也有可能是EKF3_RANGE_USE_HGT，需要看自己使能的是哪个扩展卡尔曼滤波）；

　　2.对于pixhawk的定高模式，自己在调试时总是无法实现定高，后来发现问题。这里记录一下自己对如何使用定高模式的理解：

　　　　在定高模式下，油门的40%-60%为死区，也就是说，在这个区间内，飞机会自己调节油门以维持一定高度不变，如果想要改变高度，则把油门拉出该区间即可，此时油门对应的是飞机上升下降的速率，一旦到达想要的高度，立刻把油门拉回该区间，即可实现定高。

　　　　自己的问题在于，在油门为30%左右时由自稳切到定高，切到定高后并未把油门拉到50%左右，以致飞机总是掉高。