一种无人机遥控信号转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种无人机遥控信号转换装置，用于将无人机遥控接收机输出的电平信号转换为异步串行数据，供个人电脑或者具有串口通信功能的设备使用。包括：输入通道、处理器、第一输出通道和第二输出通道。通过输入通道获取接收机的电平信号，然后由处理器进行解析，并根据专有的通信协议打包后，第一输出通道输出到具有串口通讯功能的设备，或者由第二输出通道输出到个人电脑等通用设备，使得遥控器的控制信号能够被电脑所读取，进而使用电脑控制无人机，是一个完整的无人机通信链路的一部分。

Remote control signal conversion device for unmanned aerial vehicle

The embodiment of the invention discloses a UAV remote control signal conversion device for converting signal to the UAV remote control receiver for asynchronous serial data, or for personal computer with serial communication function of the equipment used. The input channel, the processor, the first output channel and the second output channel are included. Signal acquisition receiver through the input channel, and then by the processor is analyzed, and according to the communication protocol of the proprietary package, the first output to the output channel with serial communication equipment, or by the second output channels output to a personal computer and other general equipment, the remote control signal can be read by the computer, and then use the computer control of the UAV, is an integral part of the UAV Communication link.

【技术实现步骤摘要】
一种无人机遥控信号转换装置
本专利技术涉及无人机通信领域，尤其是涉及一种无人机遥控信号转换装置。
技术介绍
具有自主飞行能力的小型无人机，可以用于执行航拍、勘测、自主侦查和自动攻击等任务，具有广泛的军事、民用和科学研究价值，这也使其成为世界上多个国家科研机构的研究热点。在整个无人机自主系统中，通信系统是飞行控制系统的重要组成部分，负担着各种飞行状态信息和任务载荷数据的采集和传送，保证地面监控系统对小型无人机的飞行状态进行监控，安全可靠完成飞行任务。当前对于无人机通信链路的研究和应用在国外发展相对比较迅速，也取得了不错的成绩。无论是开源系统还是商用系统，在无人机领域都有很大组织机构进行研究开发。在国内随着小型无人机在灾害响应、现代化农林业航空作业、无人机森林防火防护、电力和石油管道无人机巡检、城市和道路航空规划和巡线、旅游航空形象宣传、自然灾害航空评估、生态环境航空检测等领域的广泛应用，由此形成的无人机应用市场也在不断扩大，一大批针对无人机的企业迅速发展，多个机构也纷纷加入到无人机领域的研究。目前民用无人机的通信链路，常常是点对点的形式，即使用遥控器直接控制无人机，无人机采集的数据(图像、高度、姿态或温度等)，也直接传输到遥控器显示。这就要求遥控器除了具有发射控制信号外，还需要具有数据接收、图像显示等复杂的功能，使遥控器的使用不具备通用性，且存在传回的数据不能实时分析，存取不方便等缺点。
技术实现思路
为了克服上述不足，需要重新设计一种新的无人机通信链路，把电脑作为信号传输的一个环节，实时发送数据、显示图像和分析数据。为此本专利技术提供一种无人机遥控信号转换装置，该装置作为通信链路的一部分，能够解析遥控器接收机的数据，并发送给电脑。为了解决上述技术问题，公开了如下技术方案：一种无人机遥控信号转换装置，所述转换装置包括：输入通道、处理器和输出通道；所述输入通道作为信号的输入，其输入端与无人机遥控器的接收机信号输出端连接，其输出与处理器的输出连接，所述处理器用于将输入通道接收的电平信号进行解析处理，转换成串口信号，传输至输出通道。作为优化，所述无人机遥控器为6通道航模遥控器。作为优化，所述接收机为6通道接收机。作为优化，所述输出通道为8路输入捕获通道。作为优化，所述处理器为意法半导体32位微处理器STM32。作为优化，所述输出通道包括相互串联的多个。作为优化，所述输出通道包括相互串联的第一输出通道和第二输出通道；所述第一输出通道为异步串行接口与处理器的输出相连，所述第二输出通道与第一输出通道相连，为USB接口。作为优化，所述第一输出通道通过专有的通信协议通信；所述专有的通信协议由24字节构成，包括帧头、功能字、长度字、数据和校验字。作为优化，所述处理器对接收到的电平信号进行解析处理的过程如下：S1：定时器的初始化：开启定时器时钟，记录定时器的初始值，配置输入端口为下拉输入，配置定时器分频器，设置4路通道的输入捕获模式，开启4路通道的捕获并设置为上升沿触发，最后开启中断；S2：中断服务函数对信号进行如下处理：当高电平没有到来时，触发模式为高电平触发；当高电平到来时进入中断服务函数，进入后记录当前时间点为t1，并且设置触发模式为低电平触发，然后等待低电平到来；当低电平到来后再次进入中断，记录当前时间点为t2，设置触发模式为高电平触发，最后计算高电平持续时间为t2-t1，然后等待高电平到来，如此循环可计算出每一路的电平持续时间；当出现t2–t1<0的情况时，则额外加上定时器的初始值，即t2-t1+定时器的初始值；S3：将经过S2处理后的信号按照专有的通信协议通信打包，发送至第一输出通道。如权利要求9所述的无人机遥控信号转换装置，其特征在于，所述S2中，当定时器处理完一路信号后，清除本路信号的中断标志位。与现有技术相比，本专利技术至少具有如下有益效果：本专利技术提供一种无人机遥控信号转换装置，该装置作为无人机通信链路的一部分，能够连接8通道以下的接收机，并能正确地解析接收机输出的电平信号，按照专有的通信协议，将其转换为通用的异步串行信号，该信号可通过第一输出通道，直接输出到具有串口通讯功能的设备，也可通过第二输出通道转换，供电脑等通用设备读取。电脑读取到控制信号后，将此信号转发到无人机，从而可以达到使用电脑控制无人机的目的。附图说明图1为本专利技术实施例的信号传输示意图。图2为本专利技术的结构示意图。图3为本专利技术中中断服务函数对信号的处理过程简图。图中，无人机遥控信号转换装置100、输入通道10、处理器20、第一输出通道30、第二输出通道40、接收机50，设备一60，设备二70。具体实施方式参见图2，一种无人机遥控信号转换装置，包括：输入通道、处理器和输出通道；所述输入通道作为信号的输入，其输入端与无人机遥控器的接收机信号输出端连接，其输出与处理器的输出连接，所述处理器用于将输入通道接收的电平信号进行解析处理，转换成串口信号，传输至输出通道。通过设置在该装置中的输入通道，捕获接收机的电平信号，该输入通道至少包括8路输入捕获通道，将电平信号输入所述信号转换装置，然后由处理器对该电平信号进行解析处理，所述处理器至少包括一个输入信号端口和一个信号输出端口，将该电平信号转换成串口信号，最后根据专有的通信协议打包，通过设置在该装置中的第一输出通道输出到具有串口通讯功能的设备，或者由第二输出通道输出到个人电脑等通用设备。优选的，所述无人机遥控器为6通道航模遥控器，用来产生对无人机的控制信号。所述接收机为6通道PWM遥控接收机，即同时有6路PWM信号在进行输出，将遥控器所产生的控制信号以电平脉冲宽度的方式来表示。所述输出通道为8路输入捕获通道。优选的，所述的8路输入捕获通道，每一路均可捕获脉冲宽度调制(PWM)信号，使用处理器内部定时器，计算其电平持续时间。所述的8路输入捕获通道，两两通道之间的信号捕获不会相互影响，同时捕获。优选的，所述处理器为意法半导体32位微处理器STM32。其中共有8个定时器资源，其中包括2个高级定时器，4个通用定时器和2个基本定时器。由于一个定时器最多支持对4路PWM信号进行采样定时，因此这里使用了两个通用定时器，最多可解析8路PWM信号，本专利技术中只接入了其中的6路进行PWM信号的处理。所述STM32是由存放在片内FLASH中的程序来设置其工作状态的，因此，工作是需要对片内的FLASH进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。同一片STM32，写入不同的编程数据，可以产生不同的电路功能，因此，STM32的使用非常灵活。在本专利技术中，所述STM32的功能是将接收机的电平信号按照专有的通信协议打包，并转换为异步串行数据输出。所述输出通道包括相互串联的多个。所述输出通道包括相互串联的第一输出通道和第二输出通道；所述第一输出通道为异步串行接口与处理器的输出相连，使用异步串行通信的方式输出打包好的数据。所述第二输出通道与第一输出通道相连，至少包括一片数据转换芯片和一个USB接口。所述数据转换芯片用于将第一输出通道的异步串行信号，转换为RS-232信号。所述USB接口用于连接电脑。优选的，所述数据转换芯片为USB转串口芯片CH340。参见图3，所述第一输出通道通过专有的通信协议通信；所述专有的通信协议由24字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机遥控信号转换装置，其特征在于，所述转换装置包括：输入通道、处理器和输出通道；所述输入通道作为信号的输入，其输入端与无人机遥控器的接收机信号输出端连接，其输出与处理器的输出连接，所述处理器用于将输入通道接收的电平信号进行解析处理，转换成串口信号，传输至输出通道。

【技术特征摘要】
1.一种无人机遥控信号转换装置，其特征在于，所述转换装置包括：输入通道、处理器和输出通道；所述输入通道作为信号的输入，其输入端与无人机遥控器的接收机信号输出端连接，其输出与处理器的输出连接，所述处理器用于将输入通道接收的电平信号进行解析处理，转换成串口信号，传输至输出通道。2.如权利要求1所述的无人机遥控信号转换装置，其特征在于，所述无人机遥控器为6通道航模遥控器。3.如权利要求1所述的无人机遥控信号转换装置，其特征在于，所述接收机为6通道接收机。4.如权利要求1所述的无人机遥控信号转换装置，其特征在于，所述输出通道为8路输入捕获通道。5.如权利要求1-4任一项所述的无人机遥控信号转换装置，其特征在于，所述处理器为意法半导体32位微处理器STM32。6.如权利要求5所述无人机遥控信号转换装置，其特征在于，所述输出通道包括相互串联的多个。7.如权利要求6所述无人机遥控信号转换装置，其特征在于，所述输出通道包括相互串联的第一输出通道和第二输出通道；所述第一输出通道为异步串行接口与处理器的输出相连，所述第二输出通道与第一输出通道相连，为USB接口。8.如权利要求7所述的无人机遥控信号转换装置，其特征在于，所述第一输出通道通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋永端，何致远，何鎏，钱基业，曹晔，高瑞贞，邓帮飞，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50