一種基于stm32的農(nóng)用無人飛機(jī)飛控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機(jī)飛控系統(tǒng)，屬于無人機(jī)控制領(lǐng)域，包括：STM32處理器、狀態(tài)傳感器、無線模塊、控制端，所述狀態(tài)傳感器包括六軸陀螺儀MPU6050、高精度數(shù)字氣壓傳感器MS5611、三軸數(shù)字磁阻傳感器HMC5883L、差分全球定位系統(tǒng)DGPS，所述無線模塊采用NRF24L01+PA+LNA，所述控制端分為小型遙控器、PC上位機(jī)控制端兩種STM32處理器通過對狀態(tài)傳感器收集的信息進(jìn)行處理，經(jīng)由控制端控制飛機(jī)飛行。本實(shí)現(xiàn)新的優(yōu)點(diǎn)在于能在無人時(shí)時(shí)控制的情況下，實(shí)現(xiàn)農(nóng)用無人飛機(jī)的自動起飛、降落、自動導(dǎo)航、任務(wù)計(jì)劃飛行等動作，提高了無人機(jī)的普及率和工作效率。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本設(shè)計(jì)涉及無人機(jī)控制領(lǐng)域，具體是設(shè)計(jì)一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機(jī)飛控系 統(tǒng)。 -種基于STM32的農(nóng)用無人飛機(jī)飛控系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 無人飛機(jī)是在沒有人駕駛的情況下自行飛行的飛機(jī)。目前，農(nóng)用無人飛機(jī)大致分 為固定翼飛機(jī)、直升機(jī)和多軸飛機(jī)等，控制方面采用通用的遙控器對飛機(jī)飛控系統(tǒng)進(jìn)行時(shí) 時(shí)的遙控，從而對應(yīng)用人員的操作技術(shù)要求很高，精準(zhǔn)操控的難度很大，農(nóng)民使用農(nóng)用無 人飛機(jī)進(jìn)行作業(yè)，需要進(jìn)過長時(shí)間的飛行練習(xí)，并且高強(qiáng)度的作業(yè)容易使操作人員疲勞，容 易出現(xiàn)事故等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型要解決的問題是設(shè)計(jì)一款能在無人時(shí)時(shí)控制的情況下，實(shí)現(xiàn)農(nóng)用無人 飛機(jī)的自動起飛、降落、自動導(dǎo)航、任務(wù)計(jì)劃飛行等動作的飛控系統(tǒng)。
[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：設(shè)計(jì)提供了 一種基于STM32處理器的農(nóng)用無人飛機(jī)飛控系統(tǒng)。
[0005] 具體有，STM32處理器，本處理器專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用 專門設(shè)計(jì)，時(shí)鐘頻率達(dá)到72MHz，內(nèi)部資源豐富，適合無人飛機(jī)自動平穩(wěn)的控制。
[0006] 進(jìn)一步，本設(shè)計(jì)的狀態(tài)傳感器采用六軸陀螺儀MPU6050、高精度數(shù)字氣壓傳感器 MS5611、三軸數(shù)字磁阻傳感器HMC5883L、差分全球定位系統(tǒng)DGPS。六軸陀螺儀MPU6050采 集3維加速度，3維角速度，3維姿態(tài)角，并將數(shù)據(jù)傳送給STM32處理器進(jìn)行處理；高精度數(shù) 字氣壓傳感器MS5611采集不同高度的氣壓不同，將氣壓值轉(zhuǎn)換成高度值得到飛機(jī)的高度； 三軸數(shù)字磁阻傳感器HMC5883L采集磁場方向；差分全球定位系統(tǒng)DGPS采集飛機(jī)所處的經(jīng) 緯度以及高度。
[0007] 進(jìn)一步，本設(shè)計(jì)的無線模塊采用NRF24L01+PA+LNA。本款無線模塊傳輸距離長，傳 輸頻率高，方便操作，用來接收用戶通過遙控器傳輸來得信號，并可以向用戶終端發(fā)送數(shù) 據(jù)。
[0008] 進(jìn)一步，本設(shè)計(jì)的控制端分為兩種，一種是便攜的小型遙控器，遙控器的控制鍵 主要有啟動、起飛、模式選擇、方向控制、降落、鎖定等，用戶在使用時(shí)只需按下啟動鍵就可 以將飛機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程解鎖，按下起飛鍵就可以進(jìn)行起飛控制，模式選擇鍵主要是用于不同的 飛機(jī)進(jìn)行飛控板的數(shù)據(jù)處理選擇，包括為固定翼飛機(jī)和多軸飛機(jī)，多軸飛機(jī)分為三軸、四 軸、六軸、八軸、十二軸等。降落鍵按下，飛機(jī)平穩(wěn)降落，鎖定鍵是將飛機(jī)控制鎖定，防止 誤操作造成的損壞。飛機(jī)在飛行過程中無需時(shí)時(shí)遙控控制飛行的平穩(wěn)。
[0009] 另一種控制端是PC上位機(jī)控制端，用戶只需要將遙控模塊與PC鏈接，運(yùn)用PC 上位機(jī)發(fā)送命令就可以控制飛機(jī)的工作動作，包括自主導(dǎo)航、任務(wù)計(jì)劃飛行等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是農(nóng)用無人飛機(jī)控制端飛控板圖。
[0011] 圖2是農(nóng)用無人飛機(jī)控制端飛控板內(nèi)部處理圖。
[0012] 圖3是上位機(jī)控制端電路板圖。
[0013] 圖中：1是控制端飛控板STM32處理器，2是六軸陀螺儀MPU6050，3是高精度數(shù)字 氣壓傳感器MS5611，4是三軸數(shù)字磁阻傳感器HMC5883L，5是天線，6是電機(jī)電調(diào)接線端子， 7是固定孔，8是PCB底板，9是差分全球定位系統(tǒng)DGPS，10是無線模塊NRF24L01+PA+LNA， 11是串口接頭，12是上位機(jī)控制板天線，13是上位機(jī)控制端STM32處理器。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 本設(shè)計(jì)的狀態(tài)傳感器采用六軸陀螺儀MPU6050 (2)、高精度數(shù)字氣壓傳感器 MS5611 (3)、三軸數(shù)字磁阻傳感器HMC5883L (4)、差分全球定位系統(tǒng)DGPS (9)。六軸陀螺 儀MPU6050 (2)采集三維加速度，三維角速度，三維姿態(tài)角，并將數(shù)據(jù)傳送給控制端飛控 板STM32處理器（1)進(jìn)行處理；高精度數(shù)字氣壓傳感器MS5611 (3)采集不同高度的氣壓不 同，將氣壓值轉(zhuǎn)換成高度值得到飛機(jī)的高度；三軸數(shù)字磁阻傳感器HMC5883L (4)采集磁場 方向；差分全球定位系統(tǒng)DGPS (9)采集飛機(jī)所處的經(jīng)緯度以及高度。天線（5)位于PCB底 板（8)上，PCB底板另一端邊沿裝有電機(jī)電調(diào)接線端子（6)，PCB底板四角有固定孔（7)，控 制端飛控板STM32處理器（1)通過程序的編寫，調(diào)節(jié)PID參數(shù)控制無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而 控制飛機(jī)的平衡。
[0015] PCB底板一邊安裝有上位機(jī)控制板天線（12)，本設(shè)計(jì)的上位機(jī)控制端的串口接頭 (11)與PC相連，PC與上位機(jī)控制端STM32處理器（13)通信，并將上位機(jī)的數(shù)據(jù)經(jīng)過上位 機(jī)控制端STM32處理器（13)的處理后通過無線模塊NRF24L01+PA+LNA (10)發(fā)送出去。
[0016] 以上內(nèi)容僅僅是對本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例和說明，所屬本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人 員對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離實(shí) 用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機(jī)飛控系統(tǒng)，包括：STM32處理器、狀態(tài)傳感器、無線 模塊、控制端，其特征在于，所述狀態(tài)傳感器包括六軸陀螺儀MPU6050、高精度數(shù)字氣壓傳 感器MS5611、三軸數(shù)字磁阻傳感器HMC5883L、差分全球定位系統(tǒng)DGPS，所述無線模塊采用 NRF24L01+PA+LNA，所述控制端分為小型遙控器、PC上位機(jī)控制端兩種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機(jī)飛控系統(tǒng)，其特征在于，所述 STM32處理器安裝于飛控板上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機(jī)飛控系統(tǒng)，其特征在于，所 述狀態(tài)傳感器六軸陀螺儀MPU6050、高精度數(shù)字氣壓傳感器MS5611、三軸數(shù)字磁阻傳感器 HMC5883L、差分全球定位系統(tǒng)DGPS均飛控板上的STM32相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機(jī)飛控系統(tǒng)，其特征在于， 所述上位機(jī)控制端的串口接頭與PC相連，PC與上位機(jī)控制端STM32處理器通信。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機(jī)飛控系統(tǒng)，其特征在于， 所述上位機(jī)控制端STM32處理器與無線模塊NRF24L01+PA+LNA相連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機(jī)飛控系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制端STM32處理器與無刷電機(jī)相連接。
【文檔編號】G05D1/10GK203894636SQ201420190626
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月19日
【發(fā)明者】秦廣泉 申請人:合肥多加農(nóng)業(yè)科技有限公司