摘要：四旋翼飞行器是一种由微处理器控制四个旋翼电机产生不同转速及转向来飞行的飞行器，它相比于传统的固定翼飞行器在某些方面有着得天独厚的优势，如完成高度悬停、垂直起降、高精度灵活飞行等。且随着科技的发展，由于其自身特殊的结构，因而更容易通过扩展外设来在不同的领域实现不同的功能，如航拍、地形测量、货物运送等等。其有着无比广阔的前景。

不论飞行器如何发展或扩展，其核心一定是飞行控制系统，包括了硬件电路与飞控算法。其中硬件电路是承载一切的现实实现，是最基本的组成部分，因此本文将主要针对其硬件电路来展开，在目前已有的成果上着重探索硬件电路的组成。

本文主要的工作内容有以下几点：

1) 基于ATmega328P单片机的最小系统的设计。因为一个系统想要正常工作，需要一个最小系统来保证微控制器的正常运行。

2) 传感器的选用与其硬件电路设计。此次设计涉及所用到的传感器主要有：重力加速度传感器MPU6050、地磁传感器HMC5883L、气压计MS5611。因为飞行器在飞行过程中需要通过重力加速度传感器来感知自己的飞行姿态，但因陀螺仪易发生零漂所以需要通过地磁传感器与气压计来实时修正。

关键词：四旋翼飞行器  Atmega328P  传感器  MPU6050  零漂

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 四旋翼无人飞行器的研究背景-1

1.2 四旋翼无人飞行器的各种解决方案-1

1.3 本章小结-3

2 硬件电路-4

2.1 最小系统-4

2.2 传感器电路部分-5

2.3 本章小结-8

3 软件与控制理论-10

3.1 飞行系统模型-10

3.2 捷联惯性导航系统-10

3.3 飞行器的工作原理-11

3.4 飞行姿态的数学表示方法-11

3.5 传感器数据的获取-14

3.6 硬件测试结果-20

4 论文总结-24

参考文献-25

致谢-26