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一种无人机飞控体系的筑制本事

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一种无人机飞控体系的筑制本事

  

一种无人机飞控体系的筑制本事

  

一种无人机飞控体系的筑制本事

  为实现上述目的,本实用新型采用了如下的技术方案:一种无人机飞控系统,包括壳体及设置在壳体内的电路板,所述电路板为一块矩形板,所述矩形板上设置有:

  通常,无人机在空中采集获取图像或视频数据,将采集获取的图像或视频数据进行调制后,发送给无人机地面控制器,由无人机地面控制器对图像或视频数据进行相应处理。

  用于采集气压的气压检测模块U2、用于采集陀螺和加速度信息的陀螺仪和加速度计组合检测模块U3及主控采集模块U1,所述主控采集模块U1分别采集气压检测模块U2及陀螺仪和加速度计组合检测模块U3的信息,并将接受到的信息进行计算,然后将计算得出的信息通过至少一个通讯端口发送至外部设备的主控采集模块;

  针对现有技术中所存在的不足,本实用新型提供了一种无人机飞控系统,解决了现有技术中姿态仪中元器件布局不合理、电路板体积大、性能差的技术问题。

  如图3并结合图1、图2,所述气压检测模块U2包括BMP180芯片及其第二外围电路,所述第二外围电路包括电阻R3、电阻R4、电容C4,BMP180芯片的SDA引脚与STM32-K6K8芯片的SDA引脚和电阻R3的一端电连,电阻R3的另一端接3.3V电源;所述BMP180芯片的SCL引脚与STM32-K6K8芯片的SCL引脚和电阻R4的一端电连,电阻R4的另一端接3.3V电源;所述电容C4的一端与BMP180芯片的VDD引脚和VDDIO引脚分别连接,另一端为公共端;所述电阻R3、电阻R4布设在矩形板1上气压检测模块U2的左侧区域,所述电容C4布设在矩形板1上陀螺仪和加速度计组合检测模块U3的左下角区域。

  本实用新型能够实时输出所安装载体的俯仰、横滚姿态信息,数据输出频率可变,范围从30~200Hz,可输出当前海拔高度;体积小巧,数据实时性好,适用于无人机飞控系统,有效姿态角输出速度快,通电即可。采用极少的芯片实现姿态及海拔信息的实时输出体积小巧(25×19mm),可方便的通过模块两边的半圆形焊盘2嵌入到用户系统中,输出接口丰富,有TTL串口及SPI串口模式。

  如图4并结合图1、图2、图3,所述陀螺仪和加速度计组合检测模块U3包括MPU9250芯片及第三外围电路,所述第三外围电路包括电容C2、C3,所述电容的C2的一端与MPU9250芯片REGOUT引脚电连,另一端为公共端;所述电容的C3的一端与MPU9250芯片VDDIO引脚电连,另一端为公共端;所述电容C2布设在矩形板1上主控采集模块U1的左下角区域,所述电容的C3布设在矩形板1上主控采集模块U1的右下角区域,所述电阻R1布设在电容C2、C3之间的区域;所述MPU9250芯片的SDA引脚与STM32-K6K8芯片的SDA引脚电连,所述MPU9250芯片的SCL引脚与STM32-K6K8芯片的SCL引脚电连;所述MPU9250芯片的ADO引脚与STM32-K6K8芯片的ADO引脚电连,所述MPU9250芯片的INT引脚与STM32-K6K8芯片的INT引脚电连。

  在无人机系统执行测绘、航拍等任务中,为保证飞行方便、安全的操控无人机,就需要实时掌握无人机运动状态的各种飞行参数、发动机工作状态信息和机载传感器工作状态信息并在危及安全飞行时给予提示。

  无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,机上无驾驶舱,但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备,地面人员通过无人机地面控制器对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数据传输。

  所述气压检测模块U2和陀螺仪和加速度计组合检测模块U3布局在矩形板的左侧区域,且气压检测模块U2布局在陀螺仪和加速度计组合检测模块U3的上方;所述主控采集模块U1布局在电路板右侧区域;

  主要通过对电路板上气压检测模块U2、陀螺仪和加速度计组合检测模块U3及主控采集模块U1的布局进行了有效分区,使得各单元之间不会出现过多的元器件交叉,布局巧妙,从而获得了布局紧凑、空间利用率高的小面积PCB板,同时还获得了抗干扰性能、整机效率提升的效果。

  上述方案中,本实用新型主要通过对电路板上气压检测模块U2、陀螺仪和加速度计组合检测模块U3及主控采集模块U1的布局进行了有效分区,使得各单元之间不会出现过多的元器件交叉,布局巧妙,从而获得了布局紧凑、空间利用率高的小面积PCB板,同时还获得了抗干扰性能、整机效率提升的效果。

  最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

  如图1、图5所示,一种无人机飞控系统,包括壳体及设置在壳体内的电路板,所述电路板为一块矩形板1,所述矩形板1上设置有:用于采集气压的气压检测模块U2、用于采集陀螺和加速度信息的陀螺仪和加速度计组合检测模块U3及主控采集模块U1,所述主控采集模块U1分别采集气压检测模块U2及陀螺仪和加速度计组合检测模块U3的信息,并将接受到的信息计算后得出的信息通过十四个TTL串口和/或SPI串口发送至外部设备的主控采集模块,通讯端口丰富;所述气压检测模块U2和陀螺仪和加速度计组合检测模块U3布局在矩形板1的左侧区域,且气压检测模块U2布局在陀螺仪和加速度计组合检测模块U3的上方;所述主控采集模块U1布局在电路板右侧区域;所述主控采集模块U1的通讯端口以半圆形焊盘2的形式布置在矩形板1上边缘和/或下边缘,每个半圆形焊盘2的半圆形开口朝向矩形板1的外侧,便于焊接外围电路。

  如图1所示,所述矩形板1上集成有二极管D1,所述二极管D1的正极为公共端,负极接3.3V的电源;所述二极管D1布设在矩形板1左侧的边缘区域。

  所述主控采集模块U1的通讯端口以半圆形焊盘的形式布置在矩形板上边缘和/或下边缘,每个半圆形焊盘的半圆形开口朝向矩形板的外侧。

  图2为本实用新型中芯片U1及第一外围电路的连线及第二外围电路的连线及第三外围电路的连线为本实用新型中通讯端口的电路图。

  无人机体积小,各元器件在电路上中的布局要求比较高,因此需设计一款元器件在电路上布局不能繁乱,尽量缩减各元器件之间的交叉,缩小PCB板面积的飞控系统;虽然无人机飞控系统元件少但种类较多,大小差异大,如若不好好布局,不仅会使输入的交流电信号干扰大影响后期电压的输出,而且占据的PCB面积大,还有可能会影响到整个电路板的工作性能。

  如图2并结合图1,所述主控采集模块U1包括STM32-K6K8芯片及其第一外围电路,所述第一外围电路包括电阻R1、电阻R2、电容C1,所述电阻R1的一端与STM32-K6K8芯片的BOOTO引脚电连,另一端接地;所述电阻R2的一端接3.3V电源,另一端分别与STM32-K6K8芯片的RESET#引脚和电容C1的一端电连,电容C1的另一端接地;所述电阻R1布设在矩形板1上STM32-K6K8芯片的下方区域,电阻R2布设在矩形板1上STM32-K6K8芯片的右上角区域;所述电容C1布设在矩形板1上STM32-K6K8芯片的左上角区域。

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