无人机嵌入式智能硬件【免费下载链接】inavINAV: Navigation-enabled flight control software项目地址https://gitcode.com/gh_mirrors/in/inav点击查看免费下载PixRacer 是 Pixhawk FMUv4 世代中的首款飞控即 INAV 官方 board 文档中的 PixRacer R14采用 32 位 STM32F427 Cortex-M4 内核配备双陀螺仪、独立气压计与多路串口资源。本文基于 INAV 仓库中的 PixRacer R14 板卡文档 与 PIXRACER 目标定义系统梳理其传感器布局、8 路 UART 引脚映射、电机/电调输出、ADC 与板载外设接口并给出从 NuttX 引导加载器刷入 INAV 固件的完整步骤。读完本文你将能够准确理解 PixRacer 的硬件资源分配正确接线传感器与接收机并在 CLI 中完成端口与接收机配置。硬件概览FMUv4 第一代 Pixhawk 飞控PixRacer 是 mRo 推出的第一代基于 FMUv4 架构的 Pixhawk 系列自动驾驶仪作为 PX4/ArduPilot 生态中的经典硬件被 INAV 官方列为受支持目标target 标识符PXR4见 target.h。在 INAV 仓库中其目标编译配置为target_stm32f427xg(PIXRACER HSE_MHZ 24)见 CMakeLists.txt即 STM32F427XG 系列、24 MHz 外部晶振。处理器与传感器部件型号说明MCUSTM32F427VIT632 位 ARM Cortex-M4 内核带 FPU168 MHz256 KB RAM2 MB Flash陀螺仪/加速度计ICM-20608-GSPI 总线接入3 轴陀螺仪/加速度计/磁力计MPU-9250SPI 总线接入3 轴 内部磁力计气压计MEAS MS5611高精度气压/温度传感磁力计Honeywell HMC5983温度补偿型 3 轴磁力计在 target.h 中可以看到完整的传感器驱动使能与挂载定义双陀螺仪USE_IMU_MPU6500ICM-20608 复用 MPU6500 驱动与USE_IMU_MPU9250同时启用且声明USE_DUAL_GYRO两个 IMU 的安装对齐均为CW180_DEG_FLIP见 target.hICM-20608 片选PC15、挂 SPI1 总线target.hMPU-9250 片选PC2、同样挂 SPI1target.hMS5611 气压计片选PD7、挂 SPI2 总线target.h板载 HMC5983 磁力计通过片选PE15挂在 MPU-9250 所在的 SPI 总线上与 FRAM 共享 SPI2 的 SCK/MISO/MOSI见 target.c。从源码中的总线设备注册表target.c可以清晰看到MPU-9250、ICM-20608、MS5611 以及 SPI 版 HMC5983 都是通过BUSDEV_REGISTER_SPI_TAG注册的同时 I2C 总线上还预留了 HMC58830x1E、QMC58830x0D、MAG31100x0E等外部磁力计的支持意味着用户可以通过 I2C 外接其他罗盘芯片。版本差异R14 / R15INAV 目标 README 中对硬件版本做了区分README.mdR14IMU 为 ICM-20608SPI板载罗盘为 HMC5983R15IMU 为 ICM-20608 或 ICM-20602SPI板载罗盘改为 LIS3MDL。板卡文档默认以 R14 为基准描述含原理图参考用户在选购与接线时需先确认自己的板卡版本尤其是罗盘型号差异会影响磁力计驱动选择。端口与接口INAV 可识别的 8 路 UARTPixRacer 是 INAV 支持的少数拥有 8 路串口资源的板卡源码中通过SERIAL_PORT_COUNT 8显式声明target.h。下表汇总了板卡文档描述的端口用途与 target.h 中的引脚映射端口位置默认用途RX 引脚TX 引脚备注USART1顶面ESP8266 Wi-FiPX4/ArduPilot 生态中的 OTA 升级口PB7PB6仅 3.3 V 外设如需 5 V 需自备 BECUSART2顶面空闲口TELEM1PD6PD5支持 Runcam Device / SmartAudio 等串口外设USART3顶面空闲口TELEM2PD9PD8支持 Runcam Device / SmartAudio 等串口外设USART4—I2C/GPS 口PA1PA0GPS、磁力计等 I2C 设备接入I2C 可用前暂作空闲 UARTUSART6顶面RC INPC7PC6串口接收机专用默认 SBUSRSSI 输入接 PC1UART7底面JTAG 调试/刷写口PE7PE8仅 3.3 V非必要不动USART8顶面原生 FrSky 口PE0PE1推荐用于 FrSky 原生遥测几点值得注意的细节对应板卡文档中的注意事项USART6 的接收机输入是分离设计的PPM 输入在PB0串口接收机输入在PC7而板载 RSSI 输入接到 F4 控制器的PC1引脚。在 target.h 中可以看到 RSSI 被配置为 ADC 通道 3ADC_CHANNEL_3_PIN PC1电压检测接PA2、电流检测接PA3USART4 推荐保持原状该口既是 GPS 口也是 I2C 扩展口板卡文档标注为 WIP 状态在 I2C 功能正式开放前可作普通 UART 使用但不建议自行改动线序USART5 在目标文件中并未启用板卡文档将 USART5 标注为 CAN 总线/CAN 电调预留位从源码看 PIXRACER 目标未定义USE_UART5因此默认固件不提供该串口属于预留扩展能力UART7 挂载在 JTAG 调试连接器上用于调试与引导加载文档明确提醒除非非常清楚自己在做什么否则不要改动该口。电机/电调输出与默认接收机配置PixRacer 提供 6 路 PWM 电机输出MAX_PWM_OUTPUT_PORTS 6见 target.h定时器硬件定义位于 target.c输出定时器/通道引脚S1_OUTTIM1 CH4PE14S2_OUTTIM1 CH3PE13S3_OUTTIM1 CH2PE11S4_OUTTIM1 CH1PE9S5_OUTTIM4 CH2PD13S6_OUTTIM4 CH3PD14默认接收机配置为 SBUS 串口接收机SERIALRX_PROVIDER SERIALRX_SBUS接收机串口为 USART6SERIALRX_UART SERIAL_PORT_USART6接收机类型为RX_TYPE_SERIAL默认特性为FEATURE_TX_PROF_SEL | FEATURE_BLACKBOXtarget.h。也就是说插上 SBUS 接收机到顶面 RC IN 口即可直接使用且黑盒日志默认开启。重要警告来自 INAV 目标 READMEPixRacer 原生的 PX4/ArduPilot 电机布局与 INAV 不同。迁移到 INAV 时要么把 ESC 的 PWM 线对调以匹配 INAV 的电机顺序要么在混控器中创建自定义混控见 README.md。装机测试前务必先通过 CLI 或电机测试页核对每个电机的旋转方向与序号。板载外设与扩展能力含 WIP 项除串口外PixRacer 还提供以下板载资源蜂鸣器可直接连接出厂附带的蜂鸣器到默认蜂鸣器端口。源码中蜂鸣器引脚为PA15且定义BEEPER_INVERTEDtarget.h。在 INAV 的 fc_init.c 中BEEPER_INVERTED会将蜂鸣器配置为isInverted true的推挽输出模式与普通开漏蜂鸣器驱动方式不同SD 卡WIP走 SDIO 总线使用引脚 PC8、PC9、PC10、PC11、PC12、PD2。目标文件已启用USE_SDCARD与USE_SDCARD_SDIO支持 4-bit 模式与 DMAtarget.h电压/电流检测电压接PA2VBAT_ADC_CHANNEL ADC_CHN_1电流接PA3CURRENT_METER_ADC_CHANNEL ADC_CHN_2并声明了BOARD_HAS_VOLTAGE_DIVIDERtarget.hFRAM 与 SPI 磁力计FM25V02-G FRAM 与 HMC5983 共用 SPI 总线SCKPB10、MISOPB14、MOSIPB15I2C 扩展SCLPB8、SDAPB9目标文件启用USE_I2C_DEVICE_1与USE_I2C_PULLUPtarget.h可外接温度传感器TEMPERATURE_I2C_BUS BUS_I2C1等 I2C 设备。板卡文档将 SD 卡、电压/电流检测、HMC5983、FRAM、I2C 均列为 WIP 状态实际可用性以当前 INAV 版本固件为准从仓库源码看SDIO 与 ADC 通道已在目标定义中完整启用具备较好的可预期性。如何刷写 INAV 固件PixRacer 出厂预装 NuttX 引导加载器PX4 生态的标准引导方式因此刷写流程与 STM32 平台的常规 DFU 刷写略有差异。按板卡文档的步骤操作进入引导模式将板顶靠近电机引脚一侧的3.3 V 焊盘与 GND 焊盘短接连接 USB保持短接状态将飞控通过 USB 连接到电脑刷写固件二选一——使用Zadig安装正确的驱动再通过 INAV Configurator 的 DFU 模式刷入 INAV 固件或使用Dfuse工具直接写入 INAV 固件镜像。关于 Windows 下 DFU 驱动的安装细节Zadig 用法可参考仓库中的 USB Flashing 文档 与 Broken USB recovery 文档。刷写完成后如需在 CLI 中确认固件与目标信息可使用version命令端口用途调整可参考 Serial 文档混控与电机顺序调整可参考 Mixer 文档。恢复出厂引导加载器如需回退到 PixRacer 出厂固件PX4/ArduPilot需要恢复 NuttX 引导加载器从 PX4 Bootloader 工程构建px4fmu4_bl.binR14 对应 FMUv4再通过 Dfuse 刷入随后按 Pixhawk 引导加载器更新流程完成恢复。板卡文档强调该流程面向有经验的高级用户误操作可能损坏引导区。接线与使用要点小结接收机SBUS 接收机接顶面 RC INUSART6RXPC7PPM 接收机接PB0二者物理分离不可混插GPS/罗盘接 USART4 口TXPA0、RXPA1推荐保持出厂线序遥测/图传控制USART2/USART3 为通用空闲口可接 Runcam Device、SmartAudio 或其他 UART 外设FrSky 原生遥测推荐用 USART8供电与外设电平除特殊标注外串口均为 3.3 V 电平接入 5 V 外设需自备 BEC否则可能损坏引脚电机顺序由 PX4/ArduPilot 迁移到 INAV 后必须核对电机布局必要时交换 ESC 线序或使用自定义混控。参考资料板卡文档PixRacer R14目标说明src/main/target/PIXRACER/README.md引脚与传感器定义src/main/target/PIXRACER/target.h总线设备与定时器映射src/main/target/PIXRACER/target.c编译目标src/main/target/PIXRACER/CMakeLists.txt赞分享无人机嵌入式智能硬件【免费下载链接】inavINAV: Navigation-enabled flight control software项目地址https://gitcode.com/gh_mirrors/in/inav点击查看免费下载相关推荐ArduPilot 适配 Skystars H7HDbdshot 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