KK開源四軸飛控源代碼與使用說明

ID:199977 · 發(fā)表于 2017-10-30 15:01

KK是一個很有趣的開源飛控，由于其硬件要求低，價格大眾化，所以雖然性能有限，還是有著廣泛的使用群體。我也有一個KK飛控板，并且我下載了KK的源碼進(jìn)行研究，比較麻煩的是，KK的源碼是用匯編寫的，很多人是看不懂的。

我覺得這是一個很好的硬件平臺（便宜），適合懂單片機(jī)的用戶進(jìn)行電子試驗和算法試驗，因此我花了幾個晚上的時間，用C語言完整從零編寫了KK飛控的源代碼，并且增強(qiáng)了一些很有價值的功能，使得KK的使用更加方便。

現(xiàn)在，我把全部的源碼開放在這里，不懂單片機(jī)的模友可以直接下載使用，懂單片機(jī)的模友可以嘗試改寫代碼，加入自己喜歡的功能~

飛控的使用說明：
1. 概述
KK_C 是一個四軸飛控固件項目，該固件可用于各種模式的四軸、三軸、六軸、八軸等模式的飛行器，也可用于固定翼穩(wěn)定之用。 KK_C 是完全用 C 語言編寫的固件，兼容 KK V5.5 飛控板， V1.0 版固件大小為 4K 左右，適合 ATMAEL 的 MEGA48/88/16 8等單片機(jī)芯片。
KK_C 目前還在不斷完善中，歡迎大家下載使用，隨著版本的升級，還將加入更多
實用的功能，敬請期待！
三軸陀螺儀穩(wěn)定系統(tǒng)
支持正反向陀螺儀芯片
支持電調(diào)油門行程校準(zhǔn)
支持十字模式和 X 模式安裝
支持鎖定保護(hù)功能
3. 改進(jìn)功能（ KK_C 特有功能）
開機(jī)等待遙控器信號功能（保障使用安全）
飛行器模式選擇功能（免燒固件）
全遙控器設(shè)置（免調(diào)電位器）
軟件消震動算法（可配置開 / 關(guān)）
支持搖桿指數(shù)功能（可配置開 / 關(guān)）
PI 控制算法（電位器調(diào)節(jié)感度）
333Hz 高精度電調(diào)信號輸出
電位器正反向識別功能（見 9.5 節(jié)）
4. 使用前準(zhǔn)備
1. 遙控器應(yīng)設(shè)定為固定翼工作模式（或單舵機(jī)直升機(jī)模式）
2. 各通道的舵量（ EPA ）應(yīng)設(shè)置在 80 以上，推薦使用 80
3. 如果有大小舵開關(guān)（雙比率控制 D/R ），應(yīng)將開關(guān)撥至大舵量位置
4. 初始時，各通道正反向全部設(shè)置為正向
5. 各通道的微調(diào)歸零（ TRIM 或 SUBTRIM 菜單）
6. 各搖桿的微調(diào)歸零（搖桿旁邊的微動開關(guān)）
7. 如使用的遙控系統(tǒng)需要對碼，請在連接飛控板之前完成對碼
5. 連線和布局
1. 飛控板和接收機(jī)之間需要連接 4 個通道：副翼 -AIL 、升降 -ELE 、油門 -THR 、方
向 -RUD ，連接方法和標(biāo)準(zhǔn) KK 固件相同，請注意看 KK 飛控板的標(biāo)識

（余下內(nèi)容請下載附件）

單片機(jī)源程序如下:

//###############################################
// Author : Gale
// Email : galemx@126.com
// Location: FuZhou FuJian China
//
#include "KK_C.H"
#include "F_DELAY.H"
#include "F_EEROM.H"
//###############################################
// Global Vars define
// 全局變量定義
//--------------------------------------
//##Gyro signal 陀螺儀信號
uchar DevRev; //Gyro rev flags 陀螺儀信號反轉(zhuǎn)標(biāo)識
uchar SoftSet; //Fly control software setting 飛控軟件設(shè)置
uchar AxisMode; //Fly control mode 飛控模式
//--------------------------------------
//##Arm 鎖定
bool InLock=1; //model is in lock 模型處于鎖定狀態(tài)
uchar ArmCnt=0; //Count for arm/disarm
//###############################################
//
// Stick exp
// 搖桿指數(shù)調(diào)整
//
int StickExp(int stk)
{
uchar neg=(stk<0);
stk*=stk;
stk/=128;
if(neg) stk=-stk;
return stk;
}
//###############################################
//
// Stick angle limit
// 搖桿角度限幅
//
int StickLimitValue(int v)
{
if(v>PPM_MAX) return PPM_MAX;
if(v<0) return 0;
return v;
}
//###############################################
//
// Board initialization
// 系統(tǒng)初始化
//
void Init(void)
{
//Disable all int 禁用全部中斷
CLI();
//Port direction 設(shè)置端口方向
DDRB=0x7F; //0b01111111
DDRC=0xC0; //0b11000000
DDRD=0xF1; //0b11110001
//Interrupt setting 設(shè)置中斷
PCICR=0x05; //0b00000101 PB7,PB1
PCMSK0=0x80; //0b10000000 PB7
PCMSK2=0x02; //0b00000010 PD1
EICRA=0x05; //0b00000101 PD2,PD3
EIMSK=0x03; //0b00000011 PD2,PD3
//Set timer1 to 1M 將定時器1設(shè)為1M
TCCR1B=0x02; // 1/8 sysclk, 1us count
//Set timer2 to 8us count
TCCR2B=4; // 1/64 sysclk,8us count
//Enable interrupts 打開中斷
SEI();
//Delay to avoid power jitter
//延時2秒避開電源不穩(wěn)定階段
Delay100ms(20);
}
//###############################################
//
// Test arming/disarming
// 判斷是否需要鎖定/解鎖
//----Hold rud stick for a while, ARMING_TIME should mul main-loop cycle
//----保持方向搖桿一會后解/鎖，ARMING_TIME乘以主循環(huán)周期就是時間
//
#define ARMING_TIME 250
void ArmingRoutine(void)
{
//Count for anti-jitter 鎖定消抖動
if(RxRud<-STICKGATE || RxRud>STICKGATE) ArmCnt++;
else ArmCnt=0;
//Hold rud stick for a while, the num should mul main-loop cycle
if(ArmCnt>ARMING_TIME)
{
if(InLock)
{
if(RxRud>STICKGATE)
{
GyroBaseCnt=GYROBASECNT;
InLock=0;
}
}
else
{
if(RxRud<-STICKGATE) InLock=1;
}
}
}
//###############################################
//
// Gain scale (return gyro*gain/128)
// 感度調(diào)整
//
int GainAdj(int gyro,uchar gain)
{
int r;
r=gyro/8;
r*=gain;
return r/(128/8);
}
//###############################################
//
// Caculate plane attitude
// 計算飛行器姿態(tài)
//
void CaclAttitude(void)
{
GyroRead();
//If no gyro base, calibrate gyro
//如果還未建立基準(zhǔn)，建立它
if(GyroBaseCnt)
{
GyroBaseRol+=GyroRol;
GyroBaseRol/=2;
GyroBasePit+=GyroPit;
GyroBasePit/=2;
GyroBaseYaw+=GyroYaw;
GyroBaseYaw/=2;
GyroBaseCnt--;
if(!(GyroBaseCnt&7)) LED0_TOG(); //Shine LED show gyro cali 閃爍LED表示在進(jìn)行陀螺儀校準(zhǔn)
GyroRolI=GyroPitI=GyroYawI=0;//Reset I value 清空積分值
}
else
{
if(InLock)
{
//熄滅LED表示在鎖定中
LED0_OFF();
}
else
{
//Remove base part from gyro value
//減去基礎(chǔ)值
GyroRol-=GyroBaseRol;
GyroPit-=GyroBasePit;
GyroYaw-=GyroBaseYaw;
//Reverse gyro signals if necessary
//根據(jù)設(shè)置反轉(zhuǎn)各個陀螺儀信號
if(BITTST(DevRev,GYRO_ROL)) GyroRol=-GyroRol;
if(BITTST(DevRev,GYRO_PIT)) GyroPit=-GyroPit;
if(BITTST(DevRev,GYRO_YAW)) GyroYaw=-GyroYaw;
//Gyro feature compensation
//陀螺儀特性補償
GyroRol=GyroCompe(GyroRol,GyroRolPN);
GyroPit=GyroCompe(GyroPit,GyroPitPN);
GyroYaw=GyroCompe(GyroYaw,GyroYawPN);
//Sum integral value with return
//帶回歸計算積分值
GyroRolI=GyroIntegral(GyroRolI,GyroRol);
GyroPitI=GyroIntegral(GyroPitI,GyroPit);
GyroYawI=GyroIntegral(GyroYawI,GyroYaw);
//Light LED
//點亮LED表示在工作中
LED0_ON();
}
}
}
//###############################################
//
// Axis signal mixer
// 計算電機(jī)輸出信號
//
void AxisMixer(void)
{
int thr,ail,ele,rud;
//Stick exp
//搖桿指數(shù)
if(BITTST(SoftSet,SOFT_EXP))
{
//Rudder do not need exp
thr=StickExp(RxThr);
ail=StickExp(RxAil)/2;
ele=StickExp(RxEle)/2;
}
else
{
thr=RxThr;
ail=RxAil/4;
ele=RxEle/4;
}
//Add gyro to adjustment
//將陀螺儀信號累加到調(diào)節(jié)量上
ail+=GainAdj(GyroRol,GainRol)+GainAdj(GyroRolI,GainPit);
ele+=GainAdj(GyroPit,GainRol)+GainAdj(GyroPitI,GainPit);
rud=RxRud/4+GainAdj(GyroYaw,GainYaw);//+GainAdj(GyroYawI,GainPit);
if(AxisMode==AXIS_CROSS)
{
// + Mode 十字模式
// 1
// 3 + 2
// 4
Motor1=MotorLimitValue(thr - ele + rud);
Motor2=MotorLimitValue(thr - ail - rud);
Motor3=MotorLimitValue(thr + ail - rud);
Motor4=MotorLimitValue(thr + ele + rud);
}
else
{
// X Mode X模式
// 1 2
// X
// 3 4
Motor1=MotorLimitValue(thr + ail - ele + rud);
Motor2=MotorLimitValue(thr - ail - ele - rud);
Motor3=MotorLimitValue(thr + ail + ele - rud);
Motor4=MotorLimitValue(thr - ail + ele + rud);
}
}
//###############################################
//
// Main routine
// 主程序
//
void main(void)
{
Init(); //Board init 初始化系統(tǒng)
PpmWaitSignal(); //Wait rx signal, led will flash 等待接收機(jī)的信號，等待時LED閃爍
Setup(); //Load & Adjust parameters 加載&調(diào)節(jié)參數(shù)
//Main loop 主循環(huán)
LED0_OFF();
while(1)
{
TimerRst();
CaclAttitude(); //Caculate plane attitude 計算飛行器姿態(tài)
TimerTo(1000);
//Do something between MotorControlBegin() and MotorControlEnd
//See functions declaration, can not exceed 1000us
//在MotorControlBegin()和MotorControlEnd()之間干點事兒，注意不要超過1000us
MotorControlBegin(); //Output head of ppm signal 輸出PPM信號的頭部分
PpmReadSignal(); //Read rx 讀取接收機(jī)信號 140us
if(RxThr<RxThrLow) //If thr shutdown 如果油門關(guān)閉
{
GyroGainRead(); //Read gain 讀取感度電位器 670us
ArmingRoutine(); //Arm/disarm 加鎖解鎖測試 5us
}
else
{
AxisMixer(); //Cacl motor signal 計算電機(jī)信號 305us
}
//If locked(arm) or no gyro base, shutdown all motor
//如果處于鎖定態(tài)或者陀螺儀基準(zhǔn)未建立，關(guān)閉所有馬達(dá)
if(InLock || GyroBaseCnt || RxThr<5)
{
Motor1=Motor2=Motor3=Motor4=0;
}
//MOTOR6_L(); //I use it for test execute period 我用來觀察執(zhí)行時間的
MotorControlEnd(); //Output whole ppm signal 輸出完整的PPM信號
}
}
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復(fù)制代碼

所有資料51hei提供下載:

KK_C_V100_M88.rar (20.32 KB, 下載次數(shù): 151)

ID:252798 · 發(fā)表于 2018-3-16 14:14

雖然剛開始學(xué)習(xí)，但很喜歡飛行器和平衡車！樓主發(fā)的是好資源！頂起！

ID:283655 · 發(fā)表于 2019-7-8 23:34

樓主太強(qiáng)了！請問樓主是在哪找到的鴨？最近想做二軸，想學(xué)習(xí)一下KK的代碼~

ID:362900 · 發(fā)表于 2019-7-9 10:44

感謝樓主無私分享啊！！！

ID:609185 · 發(fā)表于 2020-1-3 18:01

非常感謝你

ID:609185 · 發(fā)表于 2020-1-3 18:01

非常感謝

ID:698113 · 發(fā)表于 2020-2-25 17:20

非常感謝

ID:505599 · 發(fā)表于 2020-3-7 18:13

非常好，嘗試一下

ID:20373 · 發(fā)表于 2020-6-3 23:31

感謝樓主無私分享啊！

ID:698113 · 發(fā)表于 2020-6-20 15:25

開始研究下

ID:701385 · 發(fā)表于 2020-6-21 21:33

收藏了，留個足跡

ID:159157 · 發(fā)表于 2020-11-20 16:17

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KK開源四軸飛控源代碼與使用說明