树莓派和stm32无人机

### 使用树莓派和STM32进行无人机开发

#### 硬件需求与配置

对于基于树莓派4B和STM32的无人机项目，硬件准备至关重要。除了已拥有的树莓派4B外，还需要配备STM32微控制器作为飞控核心处理器之一[^1]。为了使这两者协同工作，建议采用如下组件：

- **电源模块**：确保能够稳定供电给整个系统。
- **电机电调组合**：用于驱动螺旋桨旋转。
- **IMU传感器（惯性测量单元）**：提供姿态角数据反馈。
- **GPS模块**：获取地理位置信息以便于导航定位。

这些设备通过特定接口连接至STM32板上；而树莓派则主要负责高级算法处理以及图形界面展示等功能，并经由串口或其他通信方式同STM32交互命令参数等消息[^2]。

#### 软件环境搭建

针对软件部分，在树莓派端推荐安装Raspbian操作系统并设置好Python开发环境来编写应用程序代码。与此同时，还需部署ROS(Robot Operating System)，它能极大地简化多节点间的消息传递机制，非常适合用来构建复杂的机器人控制系统。

至于STM32方面，则需利用官方提供的IDE如Keil uVision或STCubeMX配合HAL库来进行底层固件编码。值得注意的是，TIDronePilot框架提供了丰富的API函数集支持开发者快速完成诸如Offboard模式下的路径规划任务。

#### 控制逻辑设计

当一切就绪之后，便可以着手制定具体的飞行控制策略了。通常情况下会先定义一套状态机模型描述不同阶段的行为变化规律，比如起飞前自检、悬停等待指令输入直至降落回收等一系列动作序列。期间涉及到的姿态调整、速度矢量计算等工作均由内置PID调节器依据来自IMU的数据动态修正偏差值以维持平稳运行态势。

// C++ 示例: PID 控制器伪码片段
double pidController(double setpoint, double processVariable){
    static double previousError = 0;
    static int integral = 0;

    double error = setpoint - processVariable; // 计算误差
    integral += error * dt;                    // 积分项累加
    double derivative = (error - previousError)/dt; // 微分项求导
    
    double output = Kp*error + Ki*integral + Kd*derivative; // 输出控制信号
    previousError = error;                                  
    return output;
}