如何使用CC3D飞行控制器构建四轴无人机?

飞行控制器是无人机的大脑，因为它监视和控制无人机的一切行为。KK2.1.5和CC3D是无人机中应用广泛的飞行控制器。在我们之前的教程中，我们使用KK2.1.5飞行控制器来飞行无人机。您不需要任何PC来设置KK2.1.5飞行控制器，因为它带有内置屏幕，我们可以使用按钮设置此飞行控制器。但许多用户更喜欢CC3D，因为它的“紧密”或“响应”控制，另一个事实是，它是开源的编程和板设计。所以，在这个项目中，我们将使用CC3D飞行控制器与相同的无人机。CC3D稍微更先进，有更多的选项和稳定的社区支持供应，但它需要更好地理解你在直升机和控制方面所做的事情。所以，让我们开始，看看如何CC3D飞行控制器执行。

CC3D飞行控制器简介

CC3D飞行控制器是由OpenPilot开发的。第一版板，直升机控制，在2012年停产，由于缺乏稳定所需的陀螺仪传感器。在那之后，该板被重新设计，并推出了一个更好的陀螺传感器，受温度变化的影响较小。这个新版本板被称为CC3D，它是相同的原来的直升机控制陀螺仪传感器更新。

这款OpenPilot CC3D EVO飞行控制器侧引脚卡具有平滑的功能，可以直接与卫星接收器一起工作，而无需使用任何额外的电缆。它也适用于S BUS，但在这个项目中，我们将使用PWM。CC3D飞行控制器由32位STM32处理器提供动力，具有128kb闪存和20kb RAM。陀螺仪和加速度计均采用3轴MEMs技术。该卡可以通过USB和OpenPilot软件在Windows、Mac OS X或Linux上编程，不需要驱动程序。OpenPilot是一个非常用户友好的工具，任何人，无论编程知识，都可以使用。

规格

•功能强大的STM32 32位微控制器，运行速度为90MIPs， 128KB闪存和20KB RAM

•3轴高性能MEMs陀螺仪和3轴高性能MEMs加速度计以及微型36mmx36mm 4层PCB，具有卓越的电气降噪和飞行性能。

•软件支持Windows， Mac和Linux和直接高速USB支持，无需驱动程序，一个真正的即插即用设备。

•频谱卫星接收机支持和双叶S-BUS硬件支持

•创新的灵活端口技术，提供卓越的端口灵活性和4mb板载EEPROM，用于配置存储

传感器及硬件描述

•三轴陀螺仪阵列和三轴加速度计：MPU-6000

•支持几种常见的RC输入：6个PWM通道，组合PPM， spectrum /JR DSM2， DSMJ， DSMX卫星和双叶S.Bus接收器

•ReceiverPort功能(可配置)：6个PWM输入通道或组合PPM流，4个PWM输出通道

•主要端口功能(可配置)：串行遥测(默认)，GPS， S.Bus， spectrum /JR卫星

•flexport(可配置)：串行遥测，GPS，频谱/JR卫星或I2C外设(正在开发中)

•10个PWM输出到伺服或ESC，或用于相机稳定

•相机稳定：支持多达3轴相机安装稳定和手动控制从任何配置的接收器

•板载USB连接，便于配置和USB和串行遥测和配置(包括无线可选无线电模块)

•支持强大的OpenPilot GCS和4mbit板载内存

•3C基于四元数的互补滤波器运行频率为500Hz

设置CC3D飞行控制器

我们需要开放飞行员地面控制站(Open Pilot GCS)软件来配置CC3D飞行控制器。OpenPilot GCS是OpenPilot系列开源飞行控制、遥测调制解调器和自动驾驶仪板的地面控制站。在OpenPilot GCS应用程序的帮助下，固件上传、配置、控制和遥测监控都是可能的。该应用程序支持所有OpenPilot板。您可以下载windows、Mac和Linux的Open Pilot GCS软件。

现在，我们将逐步介绍CC3D飞行控制器的配置和设置。

步骤1：通过此链接下载并安装Open Pilot GCS软件。

步骤2：安装完成后，点击桌面上的Open Pilot GCS图标，您将看到下面的屏幕。在继续使用之前，请将螺旋桨从马达上拆下，以免造成任何潜在的伤害。

步骤3：单击黄色的“车辆设置向导”，弹出窗口将出现，在确保您的CC3D飞行控制器未连接到PC或电池后，单击“下一步”按钮。

步骤4：选中“Erase all settings”后，单击“Upgrade”按钮。进度条应该变成蓝色，您应该按照指示使用USB线将CC3D连接到PC。一旦GCS完成更新您的CC3D，点击“下一步”选项。

步骤5：在“OpenPilot Board”识别界面单击“下一步”。您的板类型应该显示在这里。

步骤6：现在，我们必须选择接收器输入的类型。我们将在这里选择PWM，因为我们将使用FS-i6发射器和FS-iA6B接收器。要转到下一个屏幕，请按“next”。

步骤7：CC3D飞行控制器将开始启动。现在，在车辆类型选择屏幕上，选择“Multirotor”，然后点击“Next”。

步骤8：我们将设计一个X形状的四轴飞行器。因此，我们将在多旋翼配置窗口上选择“Quad Copter X”，然后单击“下一步”。

步骤9：现在，选择标准ESC 50 Hz速率，因为我们将使用30A吸气ESC。

步骤10：在“Configuration Summary”窗口中，再次检查所有设置是否正确。如果他们错了，回去改正;如果没有，请单击“连接图”按钮。

步骤11：如图所示，将ESC和接收器连接到CC3D，然后选择“保存”退出图表并继续下一步。

CC3D飞行控制器与ESCs和FS-iA6B接收机的连接

CC3D板的右侧有6个输出，其中我们将使用4个输出直接连接esc。我们将使用四轴飞行器，所以我们只使用了四个输出引脚，在下面的图像中，您可以看到输出引脚被红色框覆盖。

输出引脚每行有3个引脚。最右边的引脚是接地的。所有中心引脚都是Vcc(5伏)。左边的引脚是信号。将所有四条esc线连接到CC3D板的前四个输出引脚。esc与CC3D板的连接如下表所示。输出引脚的最左边引脚为信号引脚，中间引脚为正(Vcc)，最右边引脚为负(接地引脚)。

在下图中，我们可以看到esc与CC3D飞行控制器的连接。在这里，我们只连接了4个esc，因为我们将使用它们的四轴飞行器。

在CC3D飞行控制器中，我们有两种类型的输入端口。在下图中，您可以看到CC3D板上的三个输入端口。一个大端口用于PWM连接，另一个端口(主端口和Flexi端口)用于S-Bus连接。

Main Port and Flexi Port

PWM港口

但是在这里，我们将使用PWM，所以我们将使用一个只有8个引脚的大输入端口。输入管脚位于CC3D飞行控制器的左侧。这里有6个连接，这些引脚将与接收器连接。接收端引脚与CC3D输入引脚的连接方式如下：

我们将用三条连接线连接接收器的第三通道(CH3)，其余通道将仅通过单线连接，因为其他通道不需要连接Vcc和接地。根据上表，接收端连接应该如下图所示。

根据上表，CC3D板端连接应该如下图所示。

步骤12：校准飞行控制器，确保你的飞机是在一个水平的表面，并按下“计算”按钮。

步骤13：在ESC校准窗口，非常仔细地阅读说明，勾选所有三个框，然后单击开始按钮。

步骤14：一旦你完成了这个过程，并勾选了所有三个安全复选框，“开始”按钮将变得活跃。按“开始”并按照屏幕上的说明操作。如果你成功校准了ESC，你现在应该看到一个“输出校准”窗口。在按下“下一步”按钮之前，请阅读屏幕上的说明。

步骤15：按住“开始”按钮，同时小心地向右移动滑块，直到电机开始旋转。然后点击“停止”按钮，然后点击“下一步”按钮。每台电机都必须重复此过程。你还应该检查一下电机的转动方向。所有电机的旋转方向应根据四轴飞行器的X形飞行动力学。

步骤16选择F450框架的“初始调整”页面，因为我们正在使用F450框架为我们的四轴飞行器。根据你使用的飞机，你的选择也会有所不同。

步骤17：为了保存所有的配置和设置到CC3D，点击“保存”按钮。

步骤18：选择“传送器向导”按钮。

步骤19：阅读所有说明，然后点击“下一步”按钮

步骤20：现在选择固定翼四轴飞行器的Acro普通发射器，然后选择“下一步”按钮。

我们在这里选择了模式2，因为我们觉得在模式2下控制我们的四轴飞行器很舒服，你可以根据你的舒适度选择任何模式。

现在你将进入操纵杆的校准窗口。在屏幕上上下移动左摇杆，直到软件识别你的输入。要继续，请使用“Next”按钮。在此之后，左右移动右操纵杆，直到软件识别它。按“下一步”按钮。

为了建立每个输入的端点，将两个操纵杆旋转一圈，来回点击飞行开关。

进入“武装设置”界面，根据需要进行武装和解除武装的设置。

我们已经选择了偏航左选项，这意味着当我们在左方向移动左操纵杆时，只有四轴飞行器将被武装，如果我们不应用任何动作，它将在5秒后自动解除武装。

进入飞行模式切换设置，保持原样，如果你想改变什么，你可以相应地改变。

进入遥控输入设置，通过移动发射机的摇杆，检查油门、横摇、俯仰和偏航的最小值和最大值。

现在，去飞行数据选项和移动你的无人机在任何方向，你可以看到同样的动作在你的屏幕上，它显示了你的四轴飞行器是如何稳定的。

现在CC3D飞行控制器完全配置并准备飞行。在本教程中，我们在OpenPilot CC3D飞行控制器的帮助下设计了一架四轴飞行器，并解释了X形状四轴飞行器CC3D飞行控制器的配置和设置。希望你喜欢这个项目，并学到了一些有用的东西。

本文编译自circuitdigest