Arduino无人机项目

Question

我正在研究无人机项目，目前正在选择使用的电路板。是否可以使用Arduino Nano满足以下所有需求：

• 陀螺仪和加速度计
• 气压计（作为高度计）
• 数字磁力计
• WiFi（发送遥测以进行处理）
• GPS模块
• 4台电机（当然）

P.S：

1. 我对Arduino一无所知。但是我有一个很好的ASM，C / C ++，编程背景，我曾经设计模拟电路。
2. 我想避免使用现成的飞行控制器。

Answer 1

将所有这些工作纳入Nano是一种技巧。我建议你看看http://ardupilot.com/他们围绕ARM芯片构建了很多很酷的想法（和Arduino一样），并且那里也有一些非常活跃的社区。

Answer 2

如果使用I²C传感器，引脚数不应该太大问题，它们只会共享相同的两个引脚（SCL，SDA）。

我同意RAM可能是一个限制，处理能力（arduino uno的30 MIPS）应该足够了。

在arduino mega上，APM项目运行了多年并取得了巨大的成功。

我相信可以使用Arduino nano和几个I²C传感器+ GPS做一个非常简化的无人机飞行控制器。

但即使使用更先进的微控制器，这也不是一项微不足道的任务。

***如果您仍想尝试实验，请查看openlrs项目：https://code.google.com/p/openlrs/。它已经很老了（也有几个衍生项目），但它运行在类似于arduino uno（atmega328）的硬件上。它提供RC控制，带有i²c陀螺仪的四路飞行控制器，加速度计（基于wii遥控器）和气压计。

它还可以解析来自GPS的数据，但是它不提供自主导航，但是应该可以在没有太多额外工作的情况下添加它。

编辑：关于可用的RAM。

据我所知，乍一看，2kb的RAM似乎非常少。其中一部分已被Arduino使用，例如串行库使用一些RAM提供两个64字节FIFO。对于Wire（I²C）库来说，虽然数量较少。它还使用一些RAM用于堆栈和临时变量，即使对于诸如浮点运算之类的简单任务也是如此。我们总共说它将使用500个字节。

但是真的需要多少RAM呢？ - 它将有一些PID调节器，假设每个将使用10个浮点参数来存储PID参数，电流值等。因此它为每个调节器提供40个字节，并且假设我们需要10个调节器。我们应该少花钱，但让我们举个例子。这是400字节。 - 然后它需要解析GPS消息。 GPS消息最多80个字节。让我们允许80字节的缓冲区用于GPS解析，即使可以“在运行中”进行大部分解析而不将其存储在缓冲区中。 - 让我们为GPS和传感器数据保留一些空间，300字节似乎很慷慨，因为我们不需要将它们存储在花车中。但我们可以在其中输入当前的GPS坐标，高度，卫星数量，俯仰，滚动等 - 然后是应用数据的一些地方，例如家庭GPS坐标，当前模式，操纵杆位置，伺服值等。

其余的主要是计算，从当前的GPS坐标和目标坐标到目标高度，航向等。然后将PID输入到计算的俯仰和滚转。但这不需要额外的RAM。

所以我想说使用1280字节做一个非常简单的飞行控制器是可能的。如果我太低或忘记了某些方面，那么仍有超过700个字节可用。

当然不是说这很容易，每个方面都必须进行优化，但看起来并不可能。

Answer 3

即使你没有耗尽引脚（你可能会这样做），当你为电机和GPS编写代码时，你的内存也会耗尽。

这甚至没有进入CPU速度，这远远不够。正如另一个答案中所提到的，使用Cortex M-x CPU会更好。

可以说，你可以使用一些Nanos，每个任务一个，但将它们链接在一起将是一个很好的混乱......