Teensy FPV 飞控项目
Teensy-fpv-flight-controller
无人机
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🧩 软硬件结合
已发布
项目简介
开源FPV无人机飞控，适配Teensy 4.1，支持高级传感器融合、自适应滤波与模块化飞行模式。
面向Teensy 4.1的开源第一人称视角无人机飞控。具备高级传感器融合、自适应滤波、模块化飞行模式、DMA电调控制、安全系统及跨平台桌面应用。支持通用电调/遥控协议与传感器冗余。
标签
项目特点
**双 IMU 传感器融合**：自动故障切换、交叉验证、自适应调谐
**动态自适应滤波系统**：基于 FFT 的陀螺仪分析、自动调谐陷波滤波器、振动检测、RPM 前馈陷波调谐
**级联 PID 控制**：速率环 + 角度环、自适应增益调度、TPA、I-term relax、前馈、设定点加权、每轴 D 项滤波
**多种 ESC 协议支持**：PWM、OneShot125/42、Multishot、DSHOT150/300/600/1200，支持 DMA 高速信号生成
**丰富的传感器支持**：9 种 IMU、7 种磁力计、5 种气压计、GPS、声纳、光流
**高级飞行模式**：Acro+、Sport、Cinematic、GPS Rescue、Turtle、Launch/Land Assist、RTH、Headless、Altitude/Position Hold、Horizon
**全面的安全功能**：预解锁检查、碰撞检测自动解锁、关键电池 RTH 或紧急下降、故障保护、紧急停止
**桌面配置应用**：跨平台支持、实时串口通信、校准向导、PID 调参、黑盒日志查看、OSD 布局编辑、配置保存/加载
**黑盒日志记录**：SD 卡和串口记录飞行数据、事件和系统状态
技术规格
| 微控制器 | Teensy 4.1 (600 MHz ARM Cortex-M7) |
|---|---|
| IMU 传感器 | MPU6050, MPU9250, ICM20948, ICM42688P, BMI160, BMI270, LSM6DSO, LSM6DSR, LSM6DSV16X |
| 磁力计 | AK8963, AK09911/12/15/16/18, IST8310, LIS3MDL, MLX90393, RM3100, HMC5883L |
| 气压计 | BMP280, BME280, MS5611, LPS22HB, DPS310 |
| GPS 协议 | NMEA, UBX |
| 声纳 | HC-SR04, JSN-SR04T |
| 光流 | PMW3901, PAA5100, ADNS3080 |
| RC 协议 | PPM, iBUS, SBUS, ExpressLRS (ELRS) |
| ESC 协议 | PWM, OneShot125/42, Multishot, DSHot150/300/600/1200 |
| 姿态估计 | 进阶 Mahony AHRS 滤波器、扩展卡尔曼滤波器 (EKF) |
| 控制算法 | 级联 PID (速率环 + 角度环) |
| 日志 | 黑盒日志 (SD 卡/串口) |
| 桌面应用 | Electron + React + Vite (跨平台) |
项目资源
搜索资源
物料清单 (BOM)
| 物料名称 | 数量 | 参考价格 | 备注 |
|---|---|---|---|
| Teensy 4.1 | 1 | — | 核心飞控 MCU |
| 双 IMU (如 ICM42688P + BMI270) | 2 | — | 可选，用于双 IMU 融合 |
| 磁力计 (如 AK8963) | 1 | — | 可选 |
| 气压计 (如 BMP280) | 1 | — | 可选 |
| GPS 模块 (如 BN-880) | 1 | — | 可选 |
| 声纳 (如 HC-SR04) | 1 | — | 可选 |
| 光流传感器 (如 PMW3901) | 1 | — | 可选 |
| 电调 (ESC) | 4 | — | 支持 PWM/OneShot/Multishot/DSHOT |
| 电机 | 4 | — | 无刷电机 |
| 螺旋桨 | 4 | — | 注意安全 |
| 接收机 (RX) | 1 | — | 支持 PPM/iBUS/SBUS/ELRS |
| 锂电池 (如 4S) | 1 | — | 带电压检测 |
| 机架 | 1 | — | 如 5 寸 FPV 机架 |
| 飞控板 | 1 | — | 用于安装 Teensy 和传感器 |
| 电源模块 | 1 | — | 为 Teensy 和传感器供电 |
能力画像
⚪ 记忆与知识检索: 2/5
🔵 逻辑推演: 4/5
⚪ 表达与交流: 1/5
⚪ 感知与观察: 3/5
⚪ 数理与计算: 4/5
⚪ 动手与操作: 4/5
⚪ 狂热与坚持: 4/5
⚪ 创造与创新: 3/5
项目图库
所需技能
🔧 **动手能力**：需要焊接电子元件、组装机架、调试硬件电路的能力
💻 **编程能力**：需要 C/C++ 编程能力（Arduino 环境）、了解 PID 控制算法、传感器融合原理
⚡ **电子电路**：需要了解 I2C、SPI、UART 等通信协议，以及 ESC、电机、电池等动力系统知识
适用场景
**FPV 穿越机 DIY 制作**：适合有经验的 FPV 爱好者自制高性能飞控
**无人机飞控算法研究**：适合学生或研究人员学习飞控算法、传感器融合、滤波技术
**定制化飞控开发**：适合需要特定飞行模式或安全功能的专业应用
**无人机竞赛调参**：适合竞赛飞手进行精细的 PID 调参和滤波优化