[實用新型]一種飛行器

有效

• 申請號: 201720553165.0
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN206773531U
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 劉子鈺;徐華峰;劉奕杉;徐稼生;張煜;向小龍;盧華歆;鄒應全
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司51200
• 代理人: 劉凱

技術領域

本實用新型涉及無人機技術領域，具體為一種飛行器。

背景技術

自無人機進入民用領域后，使得無人機的應用也越加廣泛。在許多勘察作業中，無人機能夠更好的執行其任務，如農業監控、荒地勘測、工程檢測與維修等。各工程公司進行測量工作時，使用無人機和傳感器能夠顯著加快其工作的方式，進而提高工作效率。而無人機進行其任務作業時，一個很重要的部分則為自主躲避障礙物及平穩飛行。

現有的無人機避障多為人為控制，即通過遙控器控制無人機的每一個動作操作，進而控制無人機的飛行，這使得無人機缺少一定的自主性。

現今雖然很多的公司實現了無人機避障功能，但是完成其功能所進行的設計較為復雜，從而讓其花費較高，不利于降低其成本。

現在的眾多無人機的控制板都沒有任何預留模塊，導致不利于更換外設。如果想更改其檢測方法（例如從激光測距更改為超聲波測距），則不能夠輕易更換其裝置。使得現有的無人機在不同環境與室外條件下拓展性較差。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種造價低廉，主板體積小，重量輕，靈活多變，可拓展多種功能的飛行器。技術方案如下：

一種飛行器，包括主板的主控芯片、超聲波檢測模塊和姿態傳感器；主控芯片接收上位機發送的控制指令，超聲波檢測模塊和姿態傳感器通過CAN總線和SPI串口接收主控芯片發送的控制指令，并通過模數轉換模塊將采集到的數據傳回主控芯片。

進一步的，還包括氣壓傳感器，氣壓傳感器通過所述CAN總線和SPI串口接收主控芯片發送的控制指令，并通過所述模數轉換模塊將采集到的數據傳回主控芯片。

更進一步的，還包括連接到所述主控芯片的屏幕追蹤器。

更進一步的，所述主控芯片采用STM32F407VGD單片機。

更進一步的，所述模數轉換模塊采用14位3GSPS雙通道ADC32RF45。

更進一步的，所述姿態傳感器采用MPU-9150。

本實用新型的有益效果是：本實用新型采用SPI串口通信的功能，并與ADC相配合，實現將外圍模塊檢測到的外部情況實時、精準的傳給上位機，從而省去了DAC、GPS接收機等多數飛行器會增加的功能部分，使該飛控主板減少了耗材，降低了造價，并縮小了主板的體積，從而減輕了飛行器整體的機體重量；所用主控板預留了I2C、以及多個串口用以配置所需場地的傳感器，能夠在造價較低的情況下，靈活多變，可拓展更多功能。

附圖說明

圖1為本實用新型飛行器主板的結構框圖。

圖2為STM32F407VGD主控芯片電路原理圖。

圖3為外接超聲波模塊連接的串口電路原理圖。

圖4為預留的I2C總線電路原理圖。

圖5為MS5611氣壓模塊電路原理圖。

圖6為LED模塊電路原理圖。

圖7為MPU9150姿態傳感器電路原理圖。

圖8為預留的SPI_FLASH串行外圍設備接口電路原理圖。

圖9為ADC檢測模塊電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。如圖1所示，一種飛行器，包括主板的主控芯片、超聲波檢測模塊和姿態傳感器；主控芯片接收上位機發送的控制指令，超聲波檢測模塊和姿態傳感器通過CAN總線和SPI串口接收主控芯片發送的控制指令，并通過模數轉換模塊將采集到的數據傳回主控芯片。

超聲波檢測模塊通過發射與接收固定頻率的超聲波，讀取時間，再經過計算以采集前方距離的數據。姿態傳感器通過內嵌的低功耗ARM處理器得到經過溫度補償的三維姿態與方位等數據。利用基于四元數的三維算法和特殊數據融合技術，實時輸出以四元數、歐拉角表示的零漂移三維姿態方位數據。

本實施例還包括氣壓傳感器，氣壓傳感器通過所述CAN總線和SPI串口接收主控芯片發送的控制指令，并通過所述模數轉換模塊將采集到的數據傳回主控芯片。氣壓傳感器通過其內部一個精確的24位數字壓力值和溫度值以及不同的操作模式，以低電流消耗、高轉換速度，將當前飛行器周圍氣壓值實時傳給上位機。