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STM32F103ZE+mpu6050+hmc5883L通過卡爾曼濾波串口輸出姿態(tài)角,數(shù)據(jù)經(jīng)過融合

  [復(fù)制鏈接]
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樓主
ID:125878 發(fā)表于 2019-7-10 10:44 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
基于STM32F103ZE+mpu6050+hmc5883L通過卡爾曼濾波串口輸出姿態(tài)角,數(shù)據(jù)經(jīng)過融合,Z無漂移,絕對指向

單片機源程序如下:
  1. /* main.c file
  2. 功能:
  3. 1.初始化各個傳感器,
  4. 2.運行姿態(tài)解算和高度測量
  5. 3.將解算的姿態(tài)和各個傳感器的輸出上傳到 MiniIMU AHRS 測試軟件
  6. 4.響應(yīng) PC發(fā)送的命令
  7. ------------------------------------
  8. */

  9. #include "common.h"  //包含所有的驅(qū)動 頭文件

  10. //上傳數(shù)據(jù)的狀態(tài)機
  11. #define REIMU  0x01 //上傳解算的姿態(tài)數(shù)據(jù)
  12. #define REMOV  0x02        //上傳傳感器的輸出
  13. #define REHMC  0x03        //上傳磁力計的標(biāo)定值

  14. #define Upload_Speed  15   //數(shù)據(jù)上傳速度  單位 Hz
  15. #define upload_time (1000000/Upload_Speed)/2  //計算上傳的時間。單位為us

  16. int16_t ax, ay, az;       
  17. int16_t gx, gy, gz;
  18. int16_t hx, hy, hz;
  19. int32_t Temperature = 0, Pressure = 0, Altitude = 0;
  20. uint32_t system_micrsecond;
  21. int16_t hmcvalue[3];
  22. u8 state= REIMU;  //發(fā)送特定幀 的狀態(tài)機
  23. /**************************實現(xiàn)函數(shù)********************************************
  24. *函數(shù)原型:                int main(void)
  25. *功  能:                主程序
  26. *******************************************************************************/
  27. int main(void)
  28. {
  29.         int16_t Math_hz=0;
  30.         unsigned char PC_comm; //PC 命令關(guān)鍵字節(jié)         
  31.         float ypr[3]; // yaw pitch roll
  32.         /* 配置系統(tǒng)時鐘為72M 使用外部8M晶體+PLL*/      
  33.     SystemInit();
  34.         delay_init(72);                //延時初始化
  35.     Initial_LED_GPIO();        //初始化STM32-SDK板子上的LED接口
  36.         Initial_PWMLED();
  37.         Initial_UART1(115200L);
  38.         Initial_UART2(115200L);
  39.         IIC_Init();         //初始化I2C接口
  40.         delay_ms(300);        //等待器件上電
  41.         //UART1_Put_String("Initialize...\r\n");
  42.         AHRS_init(); //初始化IMU和傳感器
  43.         system_micrsecond=micros();

  44.         while(1){        //主循環(huán)
  45.                
  46.         //delay_ms(1); //延時,不要算那么快。
  47.         AHRS_getYawPitchRoll(ypr); //姿態(tài)更新
  48.         printf("%f %f %f\r\n",ypr[1],ypr[2],ypr[0]);
  49.         Math_hz++; //解算次數(shù) ++
  50.         BMP180_Routing(); //處理BMP018 事務(wù) 開啟轉(zhuǎn)換和讀取結(jié)果將在這個子程序中進行

  51. //-------------上位機------------------------------
  52.         //是否到了更新 上位機的時間了?
  53.         if((micros()-system_micrsecond)>upload_time){
  54.         switch(state){
  55.         case REIMU:
  56.         BMP180_getTemperat(&Temperature); //讀取最近的溫度值
  57.         BMP180_getPress(&Pressure);           //讀取最近的氣壓測量值
  58.         BMP180_getAlt(&Altitude);           //讀取相對高度
  59.         //UART1_ReportIMU((int16_t)(ypr[0]*10.0),(int16_t)(ypr[1]*10.0),
  60.         //(int16_t)(ypr[2]*10.0),Altitude/10,Temperature,Pressure/10,Math_hz*16);
  61.         //UART2_ReportIMU((int16_t)(ypr[0]*10.0),(int16_t)(ypr[1]*10.0),
  62.         //(int16_t)(ypr[2]*10.0),Altitude/10,Temperature,Pressure/10,Math_hz*Upload_Speed);
  63.        
  64.         Math_hz=0;
  65.         state = REMOV; //更改狀態(tài)。
  66.         break;
  67.         case REMOV:
  68.         MPU6050_getlastMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);
  69.         HMC58X3_getlastValues(&hx,&hy,&hz);
  70.         //UART1_ReportMotion(ax,ay,az,gx,gy,gz,hx,hy,hz);
  71.         //UART2_ReportMotion(ax,ay,az,gx,gy,gz,hx,hy,hz);
  72.         state = REIMU;
  73.         break;
  74.         default:
  75.         state = REIMU;
  76.         break;
  77.         }//switch(state)                          
  78.         system_micrsecond=micros();         //取系統(tǒng)時間 單位 us
  79.         LED_Change();        //LED1改變亮度
  80.         }
  81. //--------------------------------------------------
  82.         //處理PC發(fā)送來的命令
  83.         if((PC_comm=UART2_CommandRoute())!=0xff)
  84.         {
  85.         switch(PC_comm){ //檢查命令標(biāo)識
  86.         case Gyro_init:                        MPU6050_InitGyro_Offset(); break; //讀取陀螺儀零偏
  87.         case High_init:                        BMP180_ResetAlt(0);         break;                //氣壓高度 清零
  88.         }
  89.         }// 處理PC 發(fā)送的命令

  90.         }//主循環(huán) while(1) 結(jié)束

  91. }  //main       

  92. //------------------End of File----------------------------
復(fù)制代碼

所有資料51hei提供下載:
Kalman_AHRS.7z (308.96 KB, 下載次數(shù): 298)


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沙發(fā)
ID:479281 發(fā)表于 2019-7-24 18:38 | 只看該作者
大神為什么我下載你的程序燒錄進32單片機讀取的YAW水平轉(zhuǎn)動沒變化的1,維持在135度左右,roll和pitch翻轉(zhuǎn)的時候正常變化,而YAW角度在翻轉(zhuǎn)的時候也才有變化
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板凳
ID:479281 發(fā)表于 2019-7-24 18:39 | 只看該作者
樓主,為什么YAW水平轉(zhuǎn)動數(shù)據(jù)沒變化的?
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地板
ID:479281 發(fā)表于 2019-7-25 10:07 | 只看該作者
wuhuojian 發(fā)表于 2019-7-24 18:39
樓主,為什么YAW水平轉(zhuǎn)動數(shù)據(jù)沒變化的?

找到問題了,指南針的線短路了,但旋轉(zhuǎn)時候發(fā)現(xiàn)水平方向的角度并不均勻,不知道是不是HMC5883沒校準(zhǔn)的問題
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5#
ID:479281 發(fā)表于 2019-7-25 17:18 | 只看該作者
YAW的數(shù)據(jù)還是會很緩慢地漂移,大概半個小時差一度左右,怎么解決呢,樓主
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6#
ID:282431 發(fā)表于 2019-7-25 17:50 | 只看該作者
這個實用呀,好好學(xué)習(xí)。點贊點贊點贊
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7#
ID:160072 發(fā)表于 2020-2-24 23:00 | 只看該作者
這個真的厲害 謝謝大神
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8#
ID:457898 發(fā)表于 2020-5-13 12:21 | 只看該作者
請問這個程序中有原理圖呢?
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9#
ID:457898 發(fā)表于 2020-5-13 12:37 | 只看該作者
請問里面有原理圖嗎?
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10#
ID:538585 發(fā)表于 2020-5-14 16:20 | 只看該作者
可以姿態(tài)解算,但是不知道為什么,用起來完全不行。整個姿態(tài)角的誤差特別大。不知是什么原因?
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11#
ID:726668 發(fā)表于 2020-7-12 16:47 | 只看該作者
這沒有看到用Kalman濾波啊,用的是互補濾波求解四元素,然后反求歐拉角。。。。
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