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EEPW首页 > 嵌入式系统 > 设计应用 > 基于STM32四轴飞行器参考电路设计

基于STM32四轴飞行器参考电路设计

作者:时间:2017-04-19来源:网络

  是一种利用四个旋翼作为飞行引擎来进行空中飞行的飞行器。进入20世纪以来,电子技术飞速发展开始走向小型化,并融入了人工智能,使其发展趋于无人机,智能机器人。

本文引用地址:/article/201704/346812.htm

  不但实现了直升机的垂直升降的飞行性能,同时也在一定程度上降低了飞行器机械结构的设计难度。四轴飞行器的平衡控制系统由各类惯性传感器组成。在制作过程中,对整体机身的中心、对称性以及电机性能要求较低,这也正是制作四轴飞行器的优势所在,而且相较于固定翼飞机,四轴也有着可垂直起降,机动性好,易维护等优点。

  系统方案

  本设计采用F4作为核心处理器,该处理器内核架构 ARM Cortex-M4,具有高性能、低成本、低功耗等特点。

  设计总体框图

  主控板包括传感器MPU6050电路模块、无线蓝牙模块、电机启动模块,电源管理模块等;遥控使用商品遥控及接收机。控制芯片捕获接收机的PPM命令信号,传感器与控制芯片之间采用IIC总线连接,MCU与电调之间用PWM传递控制信号。 

  MPU-6050电路原理图

  电源管理模块

  四轴飞行器要求整体设计质量较轻,体积较小,因此在电池的选取方面,采用体积小、质量轻、容量大的锂电池供电最合适。系统的核心芯片为F103,常用工作电压为3.3V,同时惯性测量传感器,蓝牙通信模块的常规供电电压也为3.3V,锂电池的电压为11.4V,要使系统正常工作,需要将11.4V的锂电池电压稳压到3.3V。常用的78系列稳压芯片已不再适用,必须选择性能更好的稳压芯片。

  经综合考虑,本电路采用LM1117-3.3和LM2940-5电源部分的核心芯片。电池电源经过LM2940-5降到5V后在输入LM1117-3.3稳压为3.3V。由于电机部分电流较大,故在飞控电路部分加入了过流保护,使用500mA的保险丝。

  编者结语

  本设计是基于F4的四轴航拍平台。以STM32F407为控制核心,四轴飞行器为载体,辅以云台的航拍系统。硬件上由飞控电路,电源管理等系统组成。其具有灵活轻盈,延展性,适应性强好等特点。在实际应用方面,四轴飞行器可以在复杂、危险的环境下可以完成特定的飞行任务,也可以用于监控交通,环境等。



关键词: STM32 四轴飞行器

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