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一种无人机自稳平衡系统技术方案

技术编号:15097140 阅读:347 留言:0更新日期:2017-04-07 23:46
本实用新型专利技术涉及一种无人机自稳平衡系统,包括:单片机,单片机上分别连接有平衡芯片、三轴磁场传感器、大气压力传感器、信号转换芯片、USB转串口芯片、GPS模块和外部扩展程序存储模块,单片机为主控芯片,通过IIC总线通讯与平衡芯片和三轴磁场传感器相互输出信号,通过IIC通讯与大气压力传感器、信号转换芯片、USB转串口芯片、GPS模块和外部扩展程序存储模块相互输出信号,该系统维护方便,操作简单,运用新式微型计算机芯片移植操作系统平台,独创数据算法结构使得飞行过程中稳定系数更高、处理器运算能力更高、功能更全面。

A self balancing system for unmanned aerial vehicles

The utility model relates to a self stable UAV system, including: SCM, SCM is respectively connected with a balance chip, three axis magnetic sensor, atmospheric pressure sensor, signal conversion chip, USB serial chip, GPS module and the external program memory module, main control chip, through the IIC bus communication and balance chip and the three axis magnetic sensor output signal through the IIC communication with each other, and the atmospheric pressure sensor and signal conversion chip, USB serial chip, GPS module and the external program memory module between the output signal, the system has the advantages of simple operation, convenient maintenance, the use of a new type of micro computer chip transplant operating system platform, the original algorithm of data structure makes the stability coefficient of flight in the process of higher and higher processor capacity and more comprehensive function.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无人机
,具体涉及一种无人机自稳平衡系统
技术介绍
无人驾驶飞机简称“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、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备,对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空,也可由母机带到空中投放飞行。回收时,可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆,也可通过遥控用降落伞或拦网回收。可反覆使用多次。广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等,从技术角度划分,将无人机分为6大阵营,分别是无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机、扑翼式微型无人机。其中,无人多旋翼飞行器是我们想象中最简单的飞行器,由多组动力系统组成的飞行平台,一般常见的有四旋翼、六旋翼、八旋翼……甚至更多旋翼组成。多旋翼机械结构非常简单,动力系统只需要电机直接连桨就行,多旋翼通过一组朝向地面的风扇的反作用力,升起飞机。在空气动力学中,多旋翼的结构是完全不稳定的,所以他一定需要一个电脑来控制实现稳定飞行,所以多旋翼完全是一个“电控飞行”系统,如果电脑没有正常工作,那么他就飞不起来,就是因为多旋翼无人机的结构简单,因此实现多旋翼无人机的稳定性是一件非常困难事情,不能达到有效的自稳效果。因此,生产一种维护方便,操作简单,运用新式微型计算机芯片移植操作系统平台,独创数据算法结构使得飞行过程中稳定系数更高、处理器运算能力更高、功能更全面的无人机自稳平衡系统,具有广泛的市场前景。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本技术提供一种维护方便,操作简单,运用新式微型计算机芯片移植操作系统平台,独创数据算法结构使得飞行过程中稳定系数更高、处理器运算能力更高、功能更全面的无人机自稳平衡系统。本技术的技术方案是这样实现的:一种无人机自稳平衡系统,包括:单片机,其特征在于:所述的单片机上分别连接有平衡芯片、三轴磁场传感器、大气压力传感器、信号转换芯片、USB转串口芯片、GPS模块和外部扩展程序存储模块,所述的单片机为主控芯片,通过IIC总线通讯与平衡芯片和三轴磁场传感器相互输出信号,通过IIC通讯与大气压力传感器、信号转换芯片、USB转串口芯片、GPS模块和外部扩展程序存储模块相互输出信号。所述的单片机、平衡芯片、三轴磁场传感器、大气压力传感器、信号转换芯片、USB转串口芯片、GPS模块和外部扩展程序存储模块构成集成电路板,该集成电路板的连接方式如下:U3的C11接BP再接GND,C22接OUT接GND再接3.3V,C23接3.3V接OUT再接GND,C21接VCC接IN再接GND,GND接EN再接GND;JP_VCC接X1-1接D1接F2再接VCC;X1-2接5v;GND接D4再接VCC,IC1的GND接S1的1管脚和2管脚接3管脚,D3接R26接VCC接C15接reset,GND接U1接XTAL12,VCC接AVCC,GND接AGND,VCC接10管脚,31管脚,61管脚和80管脚的VCC,GND接11管脚,32管脚,62管脚和81管脚GND,PWM输出接1管脚,6管脚,7管脚,8管脚,9管脚,23管脚,24管脚,25管脚,26管脚,35管脚,36管脚,37管脚,38管脚,39管脚,40管脚,41管脚和42管脚;ADC的8管脚,9管脚,10管脚,11管脚,12管脚,13管脚,14管脚,15管脚,90管脚,91管脚,92管脚,93管脚,94管脚,95管脚,96管脚和97管脚接IC1的82管脚,83管脚,84管脚,85管脚,86管脚,87管脚,88管脚和89管脚,NA接4管脚,8管脚,9管脚,28管脚,29管脚,14管脚,47管脚,48管脚,49管脚,65管脚,66管脚,67管脚,68管脚,69管脚,79管脚和27管脚;TX3-O接64;RX3-I接63;TX2-O接13;RX2-I接12;TX1-O接46;TX1-I接45;SDA接44;SCL接43;TX0-O接3;TX0-I接2;C2接VCC接GND;C3接VCC接GND,其中U7的MISO接1;SCK接3;REST接5;VCC/+5接2;MOSI接4;GND接6,TP1接AREF;PB3、PB3_PIN和MISO_3v3接SJ3;U5的GND接1;AUX_SDA接6;AUX_SCL接7;SS_3V3接8;MISO接9;C7接GND接10,FSYNC接11;INT接12;MOSI_接24;SCK_接23;C13接GND接20;18接GND,13接C9接GND接3V3;U$12的1接3V3,2,3接GND,5接CS_MS5611,MOSI_3V3接7;MISO_3V3接6;SCK_接3v3接8;SPI_OF接R25再接3v3,SPI_OF接D2再接RST,PJ3接R22接R23再接GND,PE6接R19再接INT,C1接3.3v再接GND,C5接VCC再接GND,PG1接R10接R33再接GND;<SCK_3V3接A1,MOSI_3V3接A2,SS_3V3接A3,MISO_3V3接A4,VCCA接3v3;VCCB接VCC,OE接SPI_OF,GND接GND,PB3接B4,PB0接B3,PB2接B2,PB1接B1>;SJ1接MUX_RX,SJ1接JP_RX接R49接R_JP_RX,SJ1接RX1-1,SJ4接MUX_TX,SJ4接JP_TX接R50接R_JP_TX,SJ4接TXO2;U$7的PPM_PC2接1;PPM_TX接2;GND接3;PPM_RX接4;PPM_PC2接5;6接R27接YX0-O,7接MUX_TX,8接VCC,9接MUX_RX;10接R30接RX0-I,USB的1接SUXB,2接D-,3接D+,5接GND,XUSB接F1接VCC,R14接VCC,R15接GND,PPM_IN接SJ2接PPM_OUT接CH5,TP2接PPM_IN,PPM-IN接R11接PL1,R35接LED5接TXLED,R32接LED4接RXLED,R51接LED7接PC7_LED并且都接VCC,GND接X3-2,#RST接X3-1,GND接X2-2,C14接VCC接GND,X4-2接GND,2-1接PPM_PD6,X4-1接PPM_PC4,U8的1接PPM_MISO,3接PPM_SCK,5接PPM_RXT,2接VCC,4接PPM_MOSI,6接GND,U10的1接R28接Y1接TX1接TX2接2接GND,1接R28接R29接2;24接PPM_RST接R37接VCC;32接4接VCC接C16接GND,3接EXP接GND接28接C17接27接L1接USHIELD接Z1接D+接R34接29,接Z2接D-接R31接30;21接IN7;20接IN6,19接IN5,18接IN4,17接PPM_MIOS,16接PPM_MOSI,15接PPM_SCK,14接INO,22接PC7_LED,23接PPM_OUT,25接VCC;26接PPM_PC4,5接PPM_PC2,13接#RST,12接PPM_PD6;11接TXLED,10接RXLED,9接PPM_PD6,11接TXLED10接RXLED,9接PPM_本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机自稳平衡系统,包括:单片机,其特征在于:所述的单片机上分别连接有平衡芯片、三轴磁场传感器、大气压力传感器、信号转换芯片、USB转串口芯片、GPS模块和外部扩展程序存储模块,所述的单片机为主控芯片,通过IIC总线通讯与平衡芯片和三轴磁场传感器相互输出信号,通过IIC通讯与大气压力传感器、信号转换芯片、USB转串口芯片、GPS模块和外部扩展程序存储模块相互输出信号。

【技术特征摘要】
1.一种无人机自稳平衡系统,包括:单片机,其特征在于:所述的单片机上分别连接有平衡芯片、三轴磁场传感器、大气压力传感器、信号转换芯片、USB转串口芯片、GPS模块和外部扩展程序存储模块,所述的单片机为主控芯片,通过IIC总线通讯与平衡芯片和三轴磁场传感器相互输出信号,通过IIC通讯与大气压力传感器、信号转换芯片、USB转串口芯片、GPS模块和外部扩展程序存储模块相互输出信号。2.根据权利要求1所述的无人机自稳平衡系统,其特征在于:所述的单片机、平衡芯片、三轴磁场传感器、大气压力传感器、信号转换芯片、USB转串口芯片、GPS模块和外部扩展程序存储模块构成集成电路板,该集成电路板的连接方式如下:U3的C11接BP再接GND,C22接OUT接GND再接3.3V,C23接3.3V接OUT再接GND,C21接VCC接IN再接GND,GND接EN再接GND;JP_VCC接X1-1接D1接F2再接VCC;X1-2接5v;GND接D4再接VCC,IC1的GND接S1的1管脚和2管脚接3管脚,D3接R26接VCC接C15接reset,GND接U1接XTAL12,VCC接AVCC,GND接AGND,VCC接10管脚,31管脚,61管脚和80管脚的VCC,GND接11管脚,32管脚,62管脚和81管脚GND,PWM输出接1管脚,6管脚,7管脚,8管脚,9管脚,23管脚,24管脚,25管脚,26管脚,35管脚,36管脚,37管脚,38管脚,39管脚,40管脚,41管脚和42管脚;ADC的8管脚,9管脚,10管脚,11管脚,12管脚,13管脚,14管脚,15管脚,90管脚,91管脚,92管脚,93管脚,94管脚,95管脚,96管脚和97管脚接IC1的82管脚,83管脚,84管脚,85管脚,86管脚,87管脚,88管脚和89管脚,NA接4管脚,8管脚,9管脚,28管脚,29管脚,14管脚,47管脚,48管脚,49管脚,65管脚,66管脚,67管脚,68管脚,69管脚,79管脚和27管脚;TX3-O接64;RX3-I接63;TX2-O接13;RX2-I接12;TX1-O接46;TX1-I接45;SDA接44;SCL接43;TX0-O接3;TX0-I接2;C2接VCC接GND;C3接VCC接GND,其中U7的MISO接1;SCK接3;REST接5;VCC/+5接2;MOSI接4;GND接6,TP1接AREF;PB3、PB3_PIN和MISO_3v3接SJ3;U5的GND接1;AUX_SDA接6;AUX_SCL接7;SS_3V3接8;MISO接9;C7接GND接10,FSYNC接11;INT接12;MOSI_接24;SCK_接23;C13接GND接20;18接GND,13接C9接GND接3V3;U$12的1接3V3,2,3接GND,5接CS_MS5611,MOSI_3V3接7;MISO_3V3接6;SCK_接3v3接8;SPI_OF接R25再接3v3,SPI_OF接D2再接RST,PJ3接R22接R23再接GND,PE6接R19再接INT,C1接3.3v再接GND,C5接VCC再接GND,PG1接R10接R33再接GND;<SCK_3V3接A1,MOSI_3V3接A2,SS_3V3接A3,MISO_3V3接A4,VCCA接3v3;VCCB接VCC,OE接SPI_OF,GND接GND,PB3接B4,PB0接B3,PB2接B2,PB1接B1>;SJ1接MUX_RX,SJ1接JP_RX接R49接R_JP_RX,SJ1接RX1-1,SJ4接MUX_TX,SJ4接JP_TX接R50接R_JP_TX,SJ4接TXO2;U$7的PPM_PC2接1;PPM_TX接2;GND接3;PPM_RX接4;PPM_PC2接5;6接R27接YX0-O,7接MUX_TX,8接VCC,9接MUX_RX;10接R30接RX0-I,USB的1接SUXB,2接D-,3接D+,5接GND,XUSB接F1接VCC,R14接VCC,R15接GND,PPM_IN接SJ2接PPM_OUT接CH5,TP2接PPM_IN,PPM-IN接R11接PL1,R35接LED5接TXLED,R32接LED4接RXLED,R5...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨林河郑钦丞乔义滔李杨若晗
申请(专利权)人:杨林河
类型:新型
国别省市:河南;41

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