為了滿足四旋翼飛行器的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了以微控制器為核心的控制系統(tǒng)和算法。首先進(jìn)行了各單元電路方案的比較論證，確定了硬件設(shè)計(jì)方案。四旋翼飛行器采用了固連在剛性十字架交叉結(jié)構(gòu)上的4個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的一種飛行器，以78K0R CPU內(nèi)核為基礎(chǔ)，圍繞新的RL78 CPU內(nèi)核演化而來(lái)的RL78/G13作為控制核心，工作頻率高達(dá)32MHz，工作電壓1.6V-5.5V，適合各種類(lèi)型的消費(fèi)類(lèi)電子和工業(yè)應(yīng)用， 滿足8/16位微控制器的需求，有助于降低系統(tǒng)功耗，削減總系統(tǒng)的構(gòu)建成本。采用9926B MOS管芯片的驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，該驅(qū)動(dòng)芯片具有內(nèi)阻小、負(fù)載電流大、且控制簡(jiǎn)單的特性。通過(guò)采用MPU-6050整合的3軸陀螺儀、3軸加速器，并含可藉由第二個(gè)I2C端口連接其他廠牌之加速器、磁力傳感器、或其他傳感器的數(shù)位運(yùn)動(dòng)處理（DMP： Digital Motion Processor）硬件加速引擎，由主要I2C端口以單一數(shù)據(jù)流的形式，向應(yīng)用端輸出完整的9軸融合演算技術(shù)InvenSense的運(yùn)動(dòng)處理資料庫(kù)，可處理運(yùn)動(dòng)感測(cè)的復(fù)雜數(shù)據(jù)，降低了運(yùn)動(dòng)處理運(yùn)算對(duì)操作系統(tǒng)的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)了四旋翼飛行器運(yùn)動(dòng)速度和轉(zhuǎn)向的精準(zhǔn)控制。通過(guò)HC-SR04超聲波測(cè)距模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)四旋翼飛行器飛行高度的準(zhǔn)確控制。通過(guò)激光傳感器，實(shí)現(xiàn)了四旋翼飛行器沿黑線前進(jìn)，在規(guī)定區(qū)域起降，投放鐵片等功能，所采用的設(shè)計(jì)方案先進(jìn)有效，完全達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。