🌱 无人机喷洒·嵌入式
30章
⚡ 从零到整机 · 飞控联动
🚁 风格 · 活力全开
1
系统概述与需求分析
无人机喷洒系统组成、工作原理、性能指标与设计约束
2
主控芯片选型与最小系统
STM32/ESP32选型对比、最小系统电路（电源、时钟、复位、调试接口）
3
传感器数据采集
流量计、液位传感器、风速风向传感器选型与接口设计（I2C/SPI/UART）
4
执行机构驱动
隔膜泵、电磁阀、喷头电机驱动电路设计（MOS管/继电器/电机驱动芯片）
5
GPS/RTK定位模块
GPS与RTK原理、NMEA协议解析、坐标转换与航点规划
6
遥控器与数传通信
SBUS协议解析、PWM信号捕获、433MHz/2.4GHz数传模块配置
7
嵌入式实时操作系统RTOS
FreeRTOS任务创建、消息队列、信号量与互斥锁应用
8
喷洒流量闭环控制
PID控制原理、增量式PID实现、流量-压力-占空比标定
9
药箱液位监测与告警
液位传感器数据滤波、低液位自动停喷逻辑、蜂鸣器与LED告警
10
喷洒区域地图构建
基于GPS坐标的作业区域多边形绘制、边界识别与自动转向逻辑
11
变量喷洒技术
基于处方图的变量喷洒、流量与飞行速度联动控制算法
12
断点续喷与故障恢复
飞行日志记录、掉电保护、断点坐标存储与续喷逻辑
13
人机交互界面
OLED/LCD屏幕显示、按键菜单设计、参数设置与状态显示
14
无线数传与地面站通信
MAVLink协议移植、自定义数据包设计、心跳包与数据回传
15
喷洒系统标定与校准
流量计标定、压力传感器校准、喷头流量一致性测试
16
低功耗设计
睡眠模式配置、外设电源管理、任务调度优化与电池续航估算
17
电磁兼容性EMC设计
PCB布局布线要点、电源滤波、屏蔽与接地技术
18
软件架构设计
分层架构（HAL/Driver/App）、状态机设计、模块化编程规范
19
Bootloader与固件升级
IAP原理、Flash分区设计、YModem协议实现远程升级
20
传感器融合与数据滤波
卡尔曼滤波、互补滤波在姿态与液位估计中的应用
21
喷洒路径规划
基于GPS的往返式、螺旋式路径生成，转弯半径与重叠率计算
22
安全保护机制
电机堵转检测、过流保护、急停逻辑、飞行器与喷洒联动安全
23
数据记录与云端上传
SD卡FATFS文件系统、JSON数据打包、4G/WiFi模块上传
24
多传感器冗余设计
双流量计冗余、液位传感器故障诊断与切换逻辑
25
喷洒系统测试与验证
单元测试、集成测试、压力/流量测试、田间试验方案
26
飞控与喷洒系统协同
飞控串口通信协议、喷洒启停与飞行状态联动
27
喷洒系统故障诊断
常见故障树分析（FTA）、故障码定义、诊断工具设计
28
嵌入式AI在喷洒中的应用
基于边缘计算的杂草识别、靶向喷洒触发逻辑
29
系统集成与联调
硬件集成、软件联调、电磁干扰排查、整机功能测试
30
项目总结与文档编写
技术文档规范、设计报告撰写、开源项目发布与社区维护