摘 要本课题主要对智能无人机系统的发展现状进行了综合分析，选用了STC89C51单片机来担任控制器，结合Kinect体感感应器，来设计一款能够实现通过采集手势动作，来实现对无人机飞行姿态进行自动控制的控制系统，在工作过程中系统能够读取到Kinect体感感应器输出的采集结果，执行该结果所对应的姿态控制流程，无人机可以通过三维加速度传感器采集自身姿态，从而维持各类飞行动作。在软件设计层面通过C语言程序构建主程序代码。在这款智能无人机控制系统的硬件设计层面，将以STC89C51单片机最小系统作为核心部分，结合高性能模块，通过合理的接口连接，实现系统整体架构电路。本论文由于要实现对系统各项功能指标的验证，进行了多次的试验并且获取测试结果，通过对数据的分析和总结，使初期系统的一些缺陷和不足之处取得优化和改进，最终使得系统可以高效运行。
目录
一、 引言 1
（一） 智能无人机的发展背景 1
（二） 智能无人机的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 智能无人机的方案设计 3
（一） 无线遥控器部分 3
（二） 无人机部分 3
三、 无人机系统硬件设计 4
（一） 智能无人机主控电路设计 4
（二） 无人机机身姿态检测电路设计 5
（三） 手势无线接收电路设计 7
（四） 机翼电机驱动电路设计 8
四、 无线遥控器系统硬件设计 11
（一） 无线遥控器主控电路设计 11
（二） Kinect体感检测器电路设计 11
（三） 射频无线发射电路设计 11
五、 系统软件设计 13
（一） 智能无人机的主程序流程设计 13
（二） 无人机机身姿态检测子程序设计 14
（三） 射频无线通信驱动子程序设计 15
（四） 无刷电机驱动子程序设计 16
六、 仿真系统设计 18
总结 22
参考文献 23
致 谢 24
附录一 原理图 25
附录二 PCB图 27
附录三 元件 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥351916072￥ 
列表 29
附录四 程序 30
引言
智能无人机的发展背景
本课题的目标是在尽可能提升智能无人机控制系统指标的前提下，尽量降低该器件的设计经费，采用的办法是大比例选用高性价比器件，选用最佳的研发方案，将各个电路模块通过接口进行对接，实现智能无人机控制系统高速的数据交互，从而实现每一个目标功能特性，智能无人机系统如今已经被越来越多的用户所使用，获得了极大的用户群体，现如今单片机设计实力已能够稳定实现32位数据运算能力，尽管其性能在得到不断的提升，尽管如此，它的价格却不断得到降低，这也引发该器件的用户人群在持续提升，通过微处理器实现的智能无人机控制系统主要分布在民用场合，智能无人机控制系统向多方向发展演变，当前市场上最高性能的智能无人机系统则以32位数字微处理器作为关键，这类数字式方案具有先天优势，工程师可以通过程序设计代码的添加和修改，可以方便的实现对智能无人机系统整体的升级和维护，压缩了智能无人机控制系统维护升级的难度，为了构建这款系统，本课题选用的是宏晶公司设计的STC89C51单片机来担任微处理器控制器，想到尽可能的提升它的指标，本论文拟将使用市面上使用较为广泛的高性能模块来设计硬件和软件系统，通过对大量智能无人机系统的开发资料进行查阅可以知道，当今市面上的智能无人机系统分成高中低三种级别，因为低档次产品越来越不能满足使用者的需求，因此市场逐步将其淘汰，而中高端产品所占的份额正在不断提升，在对智能无人机系统的历史进行归纳分析可以看到，主控微处理器的功效基本上决定了智能无人机控制系统的指标，另外越来越多的技术人员喜欢选用高性能单片机作为智能无人机系统内部的主控微处理器，这种配置方案正在被越来越多的工程师所采用，这主要是因为技术人员可以经过常规的操作实现对系统的维护和升级，而且只要通过简单的硬件系统结构就可以实现多样化的功能指标，通过对资料的查阅可以知道，研发者在对智能无人机系统进行研发时，选用的是32位微处理器或是ARM系列产品来设计智能无人机系统的硬件框架结构，使得智能无人机系统不论是在硬件电路层面还是软件驱动层面，都能够做到高性能化，这一些具有高端水准的数字集成芯片具有了快速数据链路性能，与此同时凭借着其丰富的功能电路模块，使得智能无人机系统可以在这些条件的辅助下，轻易完成高超的性能指标，这是传统的8位微型控制器所没有办法具有的，但是想到目前只有个别企业能够真正掌握对高性能智能无人机系统的研发能力，所以在市面上具备研发技术方面的垄断能力，使得高端智能无人机系统的售价无法降低，从而也就没有办法使它实现大范围普及。
智能无人机的国内外发展现状
国内外对于智能无人机系统的研发关键内容有些差异，尽管都已经掌握了其内部的关键技术，但是并没有保持相同的步伐，根据前不久公布的一份资料显示，国外的大量研发人员最近在对一种崭新的传感器探头进行设计和定型，该传感器是智能无人机控制系统中的重要采集部分，该小组研究人员表示该工作能够保证智能无人机控制系统拥有更高精度的数据采集能力，是智能无人机系统工作的重要因素，在这一点上他们拥有足够的信心来进行设计工作，很快他们的研发成果将推向市面进行大批量普及，国外发达国家经过了长年的技术储备，已经掌握了大量的优秀设计方案，通过这些年科学技术的不断发展，国内的很多研发企业亦持续攻克了智能无人机系统设计过程中的各个难题，不断拥有每一项自主可控能力，市面上的国产智能无人机系统相关产品份额持续提升，无论是在指标功能还是价格方面，国产智能无人机系统的市场竞争实力持续增加。
本文主要研究内容
上文已经对智能无人机系统的发展背景和发展现状进行了介绍，通过对智能无人机系统的大量资料的查阅可以知道，当今市场是早已有大量优秀的智能无人机系统产品，本次毕业设计将对市面上一些高端产品所具有的优势和优势进行学习，并将它植入到此智能无人机控制系统中进行使用，本文拟将在这个基础上，设计软硬件系统，选择宏晶公司的STC89C51单片机来担任微处理器控制器，结合大量高性价比器件，研发设计一种高性价比的智能无人机系统，能够实现通过采集手势动作，来实现对无人机飞行姿态进行自动控制的控制系统，在工作过程中系统能够读取到Kinect体感感应器输出的采集结果，执行该结果所对应的姿态控制流程，无人机可以通过三维加速度传感器采集自身姿态，从而维持各类飞行动作。=。
智能无人机的方案设计

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