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基于STM32四轴飞行器参考电路设计

四轴飞行器是一种使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,电子技巧飞速成长四轴飞行器开始走向小型化,并融入了人工智能,使其成长趋于无人机,智能机械人。

四轴飞行器不只实现了直升机的垂直升降的飞行机能,同时也在必然程度上低落了飞行器机器布局的设计难度。四轴飞行器的平衡节制系统由种种惯性传感器组成。在制作历程中,对整体机身的中间、对称性以及电机机能要求较低,这也恰是制作四轴飞行器的上风所在,而且相较于固定翼飞机,四轴也有着可垂直起降,灵便性好,易掩护等优点。

系统规划

本设计采纳STM32F4作为核心处置惩罚器,该处置惩罚器内核架构 ARM Cortex-M4,具有高机能、低资源、低功耗等特征。

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,电源治理模块等;遥控应用商品遥控及接管机。节制芯片捕获接管机的PPM敕令旌旗灯号,传感器与节制芯片之间采纳IIC总线连接,MCU电调之间用PWM通报节制旌旗灯号。

MPU-6050电路道理图

电源治理模块

四轴飞行器要求整体设计质量较轻,体积较小,是以在电池的拔取方面,采纳体积小、质量轻、容量大年夜的锂电池供电最相宜。系统的核心芯片为STM32F103,常用事情电压为3.3V,同时惯性丈量传感器,蓝牙通信模块的老例供电电压也为3.3V,锂电池的电压为11.4V,要使系统正常事情,必要将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,必须选择机能更好的稳压芯片。

经综合斟酌,本电路采纳LM1117-3.3和LM2940-5电源部分的核心芯片。电池电源颠末LM2940-5降到5V后在输入LM1117-3.3稳压为3.3V。因为电机部分电流较大年夜,故在飞控电路部分加入了过流保护,应用500mA的保险丝

本设计是基于STM32F4的四轴航拍平台。以STM32F407为节制核心,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,电源治理等系统组成。其具有机动轻盈,延展性,适应性强好等特征。在实际利用方面,四轴飞行器可以在繁杂、危险的情况下可以完成特定的飞行义务,也可以用于监控交通,情况等。

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