本发明提供一种基于32单片机的双闭环串级PID四旋翼飞行器，包括主控芯片、四路电机驱动模块、供电模块、外围电路模块、传感器模块、ESP‑F模块、OpenMV扩展电路模块，传感器模块采集数据后发送至主控芯片进行姿态解算和姿态控制，通过将陀螺仪采集出来的角速度与四元数建立关系，进行导航坐标系向机体坐标系的转换，结合Mahony互补滤波算法，利用加速度计对陀螺仪数据进行校准，计算出姿态角，获取四轴的姿态信息，最终采用角度和角速度的双闭环串级PID控制，实现飞行器姿态精准的控制。本飞行器能够平稳地飞行，以解决现有四旋翼飞行器控制设计和实现复杂度高的问题。