01
飞控传感器概述
IMU、磁力计、气压计、GPS的作用与选型
选型基础
02
硬件平台搭建
STM32主控板、传感器模块、电源模块的选型与连接
硬件STM32
03
开发环境搭建
Keil MDK安装、STM32CubeMX配置、串口调试工具
环境Keil
04
I2C通信协议
I2C时序、读写操作、多设备挂载、上拉电阻选择
协议I2C
05
SPI通信协议
SPI模式、全双工通信、片选信号、时钟极性配置
协议SPI
06
UART通信协议
串口配置、波特率设置、DMA传输、数据帧格式
协议UART
07
MPU6050驱动开发
寄存器配置、加速度计/陀螺仪数据读取、DMP移植
驱动IMU
08
HMC5883L磁力计驱动
磁场测量原理、校准方法、航向角计算
磁力计校准
09
MS5611气压计驱动
气压与温度读取、高度解算、滤波处理
气压计高度
10
GPS模块驱动
NMEA协议解析、经纬度提取、定位精度评估
GPSNMEA
11
传感器数据融合
卡尔曼滤波原理、一维/二维滤波实现、参数调优
融合卡尔曼
12
姿态解算基础
欧拉角、四元数、旋转矩阵、万向锁问题
姿态四元数
13
Mahony互补滤波
算法原理、代码实现、参数调节、性能对比
滤波Mahony
14
Madgwick姿态解算
梯度下降法、四元数更新、收敛速度分析
姿态Madgwick
15
传感器标定
加速度计六面法、陀螺仪零偏校准、磁力计椭球拟合
标定校准
16
数据采集与存储
SD卡读写、FATFS文件系统、CSV格式存储
存储SD卡
17
实时数据显示
OLED屏幕驱动、波形绘制、参数实时刷新
显示OLED
18
上位机通信
USB虚拟串口、自定义协议、数据包解析
通信上位机
19
Python上位机开发
PySerial库、数据可视化、Matplotlib实时绘图
Python可视化
20
传感器噪声分析
时域/频域分析、FFT变换、滤波器设计
噪声FFT
21
低通滤波器设计
一阶RC滤波、二阶巴特沃斯、截止频率选择
滤波器巴特沃斯
22
传感器故障检测
数据有效性检查、超限报警、冗余设计
故障冗余
23
多传感器时间同步
硬件触发、软件时间戳、延迟补偿
同步时间戳
24
温度补偿
温度漂移特性、查表法、多项式拟合补偿
温度补偿
25
振动环境测试
振动台搭建、频谱分析、减震方案设计
振动测试
26
电磁干扰抑制
屏蔽设计、布线规则、滤波电容选择
EMI屏蔽
27
测试平台集成
模块化设计、接口统一、测试脚本编写
集成模块化
28
自动化测试
Python自动化框架、测试用例设计、报告生成
自动化测试
29
性能评估指标
零偏稳定性、角度随机游走、带宽测试
评估指标
30
项目实战
四轴飞行器传感器组调试、飞行数据记录与分析
实战四轴