TABLE OF CONTENTS
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Abstract
2
Revisions
2
Table of Contents
4
1
Introduction
5
1.1
Quadrotor Mathematics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
1.2
Executive Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
1.3
Design Objectives and System Overview . . . . . . . . . . . . . .
7
1.4
Current Project Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
1.5
Background and Prior Art . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
1.6
Development Environment and Tools . . . . . . . . . . . . . . . .
8
1.6.1
Directory Structure
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
1.6.2
Development Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
1.7
Definitions and Acronyms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
2
Requirements Specifications
11
2.1
Guiding Vision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
2.2
Assumptions
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
2.3
Realistic Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
2.4
System Environment and External Interfaces . . . . . . . . . . .
12
2.5
Budget and Cost Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
2.6
Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
2.7
Importance of Team Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
3
System Design
14
4
Software Introduction
14
4.1
Propeller
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
4.1.1
Architecture
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
4.1.2
Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
4.2
Control Loop Frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
4.3
Other Software Notes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
5
Quadrotor Prototype Construction
18
5.1
Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
5.1.1
Frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
5.1.2
Motors/Propellers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
5.1.3
Power Board PCB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
5.1.4
Thrust/Torque Test Stand Construction . . . . . . . . . .
22
5.2
Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
5.2.1
Rotation Speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
5.2.2
Pulse Width Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
5.2.3
UART Serial Communication . . . . . . . . . . . . . . . .
25
3
