基于STM32F427的植保无人机的设计与实现.docxVIP

西南科技大学

研究生学位论文

基于STM32F427的植保无人机的设计与实现

年级2013

姓名黄枭

申请学位级别硕士

专业集成电路工程

指导教师武丽

Classifiedlndex:TP247

U.D.C:621

SouthwestUniversity

ofScienceandTechnology

MasterDegreeThesis

Designandimplementationof

Plant-protectionUAVbasedonSTM32F427

Grade:2013

Candidate:Huangxiao

AcademicDegreeAppliedfor:Master

Specialty:IntegratedcircuitEngineering

Supervisor:WULi

May.25,2016

西南科技大学硕士研究生学位论文第1页

独创性声明

本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所

做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

签名：

关于论文使用和授权的说明

本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即；学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅：学校可以公布该论

文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。

(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)

签名：日

签名：

日期：

西南科技大学硕士研究生学位论文第11页

摘要

随着现代农业机械化的发展和精准农业的需求，对植保技术的要求也愈来愈高。传统的植保技术已经不能较好满足当前要求，开发适合现代农业的

新型植保技术已经成为当前的趋势。

本文针对精准作业需求，采用嵌入式技术和农业机械相结合的方式，设计了基于STM32F427的植保无人机，该植保无人机具有精准作业、操作简

单、作业效率高和安全可靠等特点，基本满足了小面积精准化作业要求。

论文首先阐述了四旋翼无人机基本飞行原理，给出了植保无人机的整体设计方案。其次根据系统工作实际要求，以STM32F427为核心设计了四旋翼植保无人机的飞行控制单元、喷洒管理单元和手持遥控器的硬件电路。然后采用四元数法对测量数据进行姿态解算，并对不同传感器数据进行了基于互补滤波算法的数据融合，利用串级PID对姿态和位置进行控制，选用μC/OS-III作为软件系统核心，使用MDK5.0完成了软件模块化实现。最后通过对植保无人机进行实验测试和分析，结果表明四旋翼植保无人机稳定可靠，能够实现小面积精准作业要求。同时对本文的研究需要进一步提升地方进行

总结，提出了进一步研究工作的规划和展望。

关键词：植保无人机；互补滤波算法；姿态解算；STM32F427;μC/OS-II

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Abstract

Withthedevelopmentofthemodernagriculturalmechanizationandthedemandforprecisionagriculture,therequirementofplantprotectionapplicationtechnologyisalsoincreasing;however,thereisaconsiderabledisadvantageinthetraditionalwayofplantprotection.Sothereisatendencyforplantprotectionapplicationtechnologytodevelopanewwayofplantprotectionwhichcould

meettherequirementofmodernagriculture.

Aiminga