[實用新型]無人機飛行控制電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720609111.1
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN206819160U
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬曉明;張志利;郭肖鵬;張建新
• 申請（專利權(quán)）人: 天津中德應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司12107
• 代理人: 李文洋

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及無人機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機飛行控制電路。

背景技術(shù)

無人機是一種機載程序控制或由無線電波遙控的無人駕駛飛行器。無人機用途廣泛，可用于空中攝影、快遞運輸、軍事偵察等領(lǐng)域，具有使用方便、機動性能好等優(yōu)點。無人機飛行控制電路是無人機的核心部件，控制無人機的飛行動作。現(xiàn)有的無人機飛行控制方法通常采用單CPU、單陀螺儀、或者單加速度計等方法。導(dǎo)致無人機無法精確地調(diào)整姿態(tài)，不能實時地處理無人機出現(xiàn)的故障，從而影響到無人機飛行的安全性和可靠性。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服上述技術(shù)的不足，提供一種無人機飛行控制電路，簡化結(jié)構(gòu)，節(jié)省成本，提升設(shè)備的安全性和可靠性。

本實用新型為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：

一種無人機飛行控制電路，其特征在于：包括Cortex-M4內(nèi)核ARM芯片、Cortex-M3內(nèi)核ARM芯片、FRAM、SD卡、陀螺儀、具備加速度計功能與陀螺儀功能的芯片LSM303D、具備加速度計功能與磁力計功能的芯片MPU6000以及壓力傳感器。所述Cortex-M4內(nèi)核ARM芯片、所述Cortex-M3內(nèi)核ARM芯片、所述FRAM與所述SD卡在板卡FMU上。所述陀螺儀、所述具備加速度計功能與陀螺儀功能的芯片LSM303D、所述具備加速度計功能與磁力計功能的芯片MPU6000以及所述壓力傳感器在板卡IMU上，結(jié)構(gòu)為分體式結(jié)構(gòu)。

所述Cortex-M4內(nèi)核ARM芯片控制所述FRAM讀寫操作，用于無人機飛行期間的數(shù)據(jù)備份以及故障重啟后延續(xù)故障前的狀態(tài)和計算結(jié)果。

所述Cortex-M4內(nèi)核ARM芯片控制所述SD卡讀寫操作，用于記錄日志數(shù)據(jù)。

所述Cortex-M4內(nèi)核ARM芯片讀取所述陀螺儀的輸出信息，用于計算無人機旋轉(zhuǎn)的角度。

所述Cortex-M4內(nèi)核ARM芯片讀取所述具備加速度計功能與陀螺儀功能的芯片LSM303D輸出信息，用于計算無人機的飛行姿態(tài)以及旋轉(zhuǎn)的角度。

所述Cortex-M4內(nèi)核ARM芯片讀取所述具備加速度計功能與磁力計功能的芯片MPU6000輸出信息，用于計算無人機的飛行姿態(tài)以及偏航角度。

所述Cortex-M4內(nèi)核ARM芯片讀取所述壓力傳感器輸出信息，用于計算無人機的飛行高度。

所述Cortex-M4內(nèi)核ARM芯片通過所述板卡FMU輸出I²C接口連接放置在無人機上的空速計和GPS芯片，讀取無人機飛行速度和絕對位置。

所述Cortex-M4內(nèi)核ARM芯片通過所述板卡FMU輸出脈寬調(diào)制波形(PWM)，控制放置在在無人機上的電調(diào)驅(qū)動舵機轉(zhuǎn)動。

所述Cortex-M3內(nèi)核ARM芯片通過所述板卡FMU輸出脈寬調(diào)制波形(PWM)，作為所述Cortex-M4內(nèi)核ARM芯片的備用芯片，保證所述Cortex-M4內(nèi)核ARM芯片出現(xiàn)故障后，無人機能夠平穩(wěn)降落。

優(yōu)選地，所述Cortex-M4內(nèi)核ARM芯片采用NXP公司的LPC4315。

優(yōu)選地，所述Cortex-M3內(nèi)核ARM芯片采用NXP公司的LPC1547。

優(yōu)選地，所述FRAM采用CYPRESS公司的FM25001。

優(yōu)選地，所述具備加速度計功能與磁力計功能的芯片采用InvenSense公司的MPU6000。

優(yōu)選地，所述陀螺儀芯片采用ST公司的L3GD20。

優(yōu)選地，所述具備加速度計功能與陀螺儀功能的芯片采用ST公司的LSM303D。

優(yōu)選地，所述壓力傳感器采用TE公司的MS5611。

FM25001的輸入、輸出都連接到LPC4315。

SD卡的輸入、輸出都連接到LPC4315。

L3GD20的輸入信號是無人機的自身旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，輸出連接到LPC4315。

LSM303D的輸入信號是無人機的六軸運動情況和自身旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，輸出連接到LPC4315。

MPU6000的輸入信號是無人機的偏航角度和六軸運動情況，輸出連接到LPC4315。

MS5611的輸入信號無人機所處高度的大氣壓值，輸出連接到LPC4315。

LPC4315的輸入信號是FM25001、SD卡、L3GD20、LSM303D、MPU6000和、MS5611和LPC1547的輸出信號，LPC4315的輸出連接到LPC1547和板卡FMU板外。