小马哥STM32开源RoboFly四轴飞行器原理图PCB工程源代码3D模型文件等
四轴无人机
简介
RoboFly是一个完全开源的小四轴飞行器项目，旨在帮助电子专业的大学生提升硬件工程能力和调试能力。学生可以通过实践焊接贴片元器件、学习PCB设计和飞控算法等来提升自己。该项目提供交流群和学习资料，整体框图、原理图、PCB图、实物图和源代码截图也都提供。RoboFly的基本配置包括主控芯片、姿态检测、气压计、无线芯片、供电方案、灯光指示、电池、电机、桨叶等。该项目开源且价格低廉，适合初学者学习和实践。
正文
我们的解决方案是为电子相关专业的大学生提供一个完全开源的小四轴飞行器项目，名为RoboFly。这个项目旨在通过实践焊接贴片元器件、学习PCB设计软件AD、掌握电路基础知识、了解旋翼型无人机的基本原理、学习STM32单片机编程和飞控算法的实现等，来帮助学生提升他们的硬件工程能力和调试能力。
目前大多数高校的电子专业课程实训仍然停留在焊接收音机等传统实践上，而这已经不能满足学生的学习需求。在毕业后进入企业后，大多数学生将接触到贴片元器件，因此对焊接贴片元件的能力提出了要求。为此，我们设计了这款四轴飞行器，使用0603、0805等贴片元件，成为学生练习焊接的好帮手。此外，学生还可以通过学习STM32和四轴原理，直到将这个四轴飞行器飞起来。在这个过程中，我们提供交流群和学习资料，供大家学习使用。
RoboFly四轴飞行器的整体框图、原理图、PCB图、实物图和源代码截图如下：
图1：RoboFly四轴飞行器整体框图
图2：RoboFly四轴飞行器原理图
图3：RoboFly四轴飞行器PCB图
图4：RoboFly四轴飞行器PCB 3D俯视图
图5：RoboFly四轴飞行器PCB 3D侧视图
图6：RoboFly四轴飞行器实物图
图7：RoboFly四轴飞行器源代码截图
我们制作并开源这套小四轴的初衷有以下几点：
1. 初学者需要一个价格低廉、软硬件资料完备、有技术支持的四轴学习平台。
2. 以散件形式发售，电路板布局和元器件封装选型方便焊接组装。
3. 提供方便、可靠的四轴所需元器件一站式采购服务，避免过多邮费、采购周期长、采购到不合格元器件导致学习难以进展。
4. 源代码精简、方便入门者学习，实现自己的代码。
5. 保留一定扩展接口，方便用户自行扩展飞行功能，如定高、航迹、巡线等。在学习完四轴飞行器后，这个开源的四轴板子仍然可以作为一个STM32开发学习板使用。
RoboFly四轴的基本配置如下：
- 主控芯片：STM32F103C8T6
- 姿态检测：MPU6050
- 气压计：FBM320
- 无线芯片：SI24R1
- 供电方案：HT7750SA升压+XC6206稳压
- 灯光指示：1个电源指示LED、1个用户编程LED、4个单总线全彩RGB灯
- 电池：600mAh 20C 1S锂离子电池
- 电机：720空心杯
- 桨叶：55mm桨叶
- 桨叶保护罩：相邻轴距65mm
- 机架：PCB一体化机架
- 续航时间：10分钟
- 遥控距离：空旷50m
RoboFly四轴飞行器的原理图中各模块简单说明：
- STM32F103C8T6是ST在2007年发布的一款MCU，封装较大，价格低廉，有大量的学习资料可供参考。
- 姿态传感器选择MPU6050，封装较大，价格低廉，资料丰富，自带DMP库，方便姿态角输出。
- 气压计使用FBM320，封装和BMP280、SPL06兼容，方便更换，但需要注意排除桨叶风对其干扰。
- 无线芯片采用SI24R1，性能可靠，引脚兼容NRF2401，通讯距离可达50m。
- 供电方案采用升压再降压的方式，确保电池输出电压稳定，避免电池电压瞬间下降导致系统失效。
- 灯光指示采用串行单总线全彩灯，通过一个IO端口控制四个灯发出各种颜色，简单且有趣。
对于初学者而言，调试四轴飞行器时摔落和失控是常见的情况，因此我们加装了桨叶保护罩，可以大大减小桨叶和电机的损坏概率。此外，我们建议选择平衡性好的桨叶，避免侧向震动对飞行器的影响。
总之，RoboFly四轴飞行器项目为电子专业的大学生提供了一个完整的学习平台，通过实践焊接贴片元器件、学习PCB设计和飞控算法等，帮助学生提升硬件工程能力和调试能力。该项目开源且价格低廉，适合初学者学习和实践。
目前大多数高校的电子专业课程实训仍然停留在焊接收音机等传统实践上，而这已经不能满足学生的学习需求。在毕业后进入企业后，大多数学生将接触到贴片元器件，因此对焊接贴片元件的能力提出了要求。为此，我们设计了这款四轴飞行器，使用0603、0805等贴片元件，成为学生练习焊接的好帮手。此外，学生还可以通过学习STM32和四轴原理，直到将这个四轴飞行器飞起来。在这个过程中，我们提供交流群和学习资料，供大家学习使用。
RoboFly四轴飞行器的整体框图、原理图、PCB图、实物图和源代码截图如下：
图1：RoboFly四轴飞行器整体框图
图2：RoboFly四轴飞行器原理图
图3：RoboFly四轴飞行器PCB图
图4：RoboFly四轴飞行器PCB 3D俯视图
图5：RoboFly四轴飞行器PCB 3D侧视图
图6：RoboFly四轴飞行器实物图
图7：RoboFly四轴飞行器源代码截图
我们制作并开源这套小四轴的初衷有以下几点：
1. 初学者需要一个价格低廉、软硬件资料完备、有技术支持的四轴学习平台。
2. 以散件形式发售，电路板布局和元器件封装选型方便焊接组装。
3. 提供方便、可靠的四轴所需元器件一站式采购服务，避免过多邮费、采购周期长、采购到不合格元器件导致学习难以进展。
4. 源代码精简、方便入门者学习，实现自己的代码。
5. 保留一定扩展接口，方便用户自行扩展飞行功能，如定高、航迹、巡线等。在学习完四轴飞行器后，这个开源的四轴板子仍然可以作为一个STM32开发学习板使用。
RoboFly四轴的基本配置如下：
- 主控芯片：STM32F103C8T6
- 姿态检测：MPU6050
- 气压计：FBM320
- 无线芯片：SI24R1
- 供电方案：HT7750SA升压+XC6206稳压
- 灯光指示：1个电源指示LED、1个用户编程LED、4个单总线全彩RGB灯
- 电池：600mAh 20C 1S锂离子电池
- 电机：720空心杯
- 桨叶：55mm桨叶
- 桨叶保护罩：相邻轴距65mm
- 机架：PCB一体化机架
- 续航时间：10分钟
- 遥控距离：空旷50m
RoboFly四轴飞行器的原理图中各模块简单说明：
- STM32F103C8T6是ST在2007年发布的一款MCU，封装较大，价格低廉，有大量的学习资料可供参考。
- 姿态传感器选择MPU6050，封装较大，价格低廉，资料丰富，自带DMP库，方便姿态角输出。
- 气压计使用FBM320，封装和BMP280、SPL06兼容，方便更换，但需要注意排除桨叶风对其干扰。
- 无线芯片采用SI24R1，性能可靠，引脚兼容NRF2401，通讯距离可达50m。
- 供电方案采用升压再降压的方式，确保电池输出电压稳定，避免电池电压瞬间下降导致系统失效。
- 灯光指示采用串行单总线全彩灯，通过一个IO端口控制四个灯发出各种颜色，简单且有趣。
对于初学者而言，调试四轴飞行器时摔落和失控是常见的情况，因此我们加装了桨叶保护罩，可以大大减小桨叶和电机的损坏概率。此外，我们建议选择平衡性好的桨叶，避免侧向震动对飞行器的影响。
总之，RoboFly四轴飞行器项目为电子专业的大学生提供了一个完整的学习平台，通过实践焊接贴片元器件、学习PCB设计和飞控算法等，帮助学生提升硬件工程能力和调试能力。该项目开源且价格低廉，适合初学者学习和实践。