一種多旋翼飛行器閉源飛控的控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及控制器領域，尤其涉及一種多旋翼飛行器閉源飛控的控制器。
【背景技術】
[0002]多旋翼飛行器(尤其是四旋翼飛行器，下文簡稱飛行器)在世界范圍內掀起了一股熱潮。作為多旋翼飛行器的核心部分，飛行控制系統(tǒng)(簡稱飛控，下文均使用此簡稱)的性能也越來越好。相比于開源飛控，閉源飛控的使用更加易于上手，且性能也非常優(yōu)越，這大大降低了多旋翼飛行器的使用門檻。使用多旋翼飛行器進行航拍已經(jīng)不能滿足人們的需求了，智能化已經(jīng)成為了多旋翼飛行器的一大趨勢。
[0003]為了實現(xiàn)飛行器能不依靠人操控、達到自主飛行的目的，要對飛行器進行二次開發(fā)。目前主流的方法是在飛行器上安裝一個利用串口與飛行器通信的小型計算機，或者地面工作站(也是一種計算機)通過無線信號與飛行器進行通信。當人們在計算機上處理完各個傳感器的信號之后，發(fā)送給飛控，對飛行器進行控制。
[0004]人們希望多旋翼飛行器能在特定的環(huán)境中自主地執(zhí)行某些任務，而這個目標實現(xiàn)的前提就是擁有一個穩(wěn)定易上手的飛行器平臺。開源飛控開放源代碼，但是調試復雜，有些人在花費大量時間調試開源飛控后搭建好一個穩(wěn)定的平臺，但飛行中每次意外墜機都需要花費大量時間再次調試，大大影響研發(fā)進度。閉源飛控雖然能很容易的實現(xiàn)一個穩(wěn)定的平臺，但是由于其不開放源代碼，人們很難在此基礎將計算機計算好的控制信號發(fā)送給飛控，從而達到二次開發(fā)的目的。

【發(fā)明內容】

[0005]基于上述的問題，本發(fā)明提出了一種多旋翼飛行器閉源飛控的控制器。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題的技術方案是:一種多旋翼飛行器閉源飛控的控制器，它包括外部+5V電源、電源模塊、工作指示模塊、復位模塊、接收機供電模塊、最小系統(tǒng)板模塊、接收機控制信號接收模塊、控制信號發(fā)送模塊、接口轉換模塊;其中，所述外部+5V電源為電源模塊、接收機供電模塊、接收機控制信號接收模塊、接口轉換模塊提供工作電壓；電源模塊將外部+5V電源轉化為+3.3V電源，為工作指示模塊、復位模塊和最小系統(tǒng)板模塊供電；工作指示模塊和復位模塊均與電源模塊相連，工作指示模塊用于指示電源模塊是否產(chǎn)生穩(wěn)定的+3.3V電壓，復位模塊用于對最小系統(tǒng)板模塊復位;接收機控制信號接收模塊、控制信號發(fā)送模塊和接口轉換模塊均與最小系統(tǒng)板模塊相連;接收機控制信號接收模塊用于接收遙控器所發(fā)出的控制信號；控制信號發(fā)送模塊用于將接收到的信號發(fā)送給飛控;接口轉換模塊用于將計算機的USB接口信號轉換為RS232接口信號，并將轉換后的控制信號發(fā)送給最小系統(tǒng)板模塊;最小系統(tǒng)板模塊用于接收接口轉換模塊發(fā)送來的控制信號或接收機控制信號接收模塊傳輸?shù)目刂菩盘?，判斷并向飛控發(fā)送對應模塊的控制信號。
[0007]進一步的，所述電源模塊由穩(wěn)壓芯片Ul、電容C8和電容C9組成;其中，外部+5V電源分別與電容C8的正極和穩(wěn)壓芯片UI的電壓輸入端口相連;穩(wěn)壓芯片UI的電壓輸出端口輸出+3.3V電源，電容C9的正極與穩(wěn)壓芯片Ul的電壓輸出端口相連；電容C8的負極、穩(wěn)壓芯片Ul的接地端口和電容C9的負極均接地；
[0008]所述工作指示模塊由電阻Rl和發(fā)光二極管Dl組成，電阻Rl—端連接+3.3V電源，另一端連接發(fā)光二極管Dl的正極，發(fā)光二極管Dl的負極接地；
[0009]所述復位模塊包括電阻R2、電容C5和復位開關SI;其中，電阻R2的一端連接+3.3V電源，電阻R2的另一端分別連接復位開關SI的一端和電容C5的一端，復位開關SI的另一端和電容C5的另一端均接地；
[0010]所述接收機供電模塊為接口Pl，接口 Pl的第一端口連接外部+5V電源，接口 Pl的第二端口接地；
[0011]所述最小系統(tǒng)板模塊包括電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電容C6、電容C7、電容ClO、芯片U2、晶體振蕩器Yl、接口P4、；其中，所述電容Cl的一端和晶體振蕩器Yl的一端均與芯片U2的第一時鐘輸入端口相連，電容C2的一端和晶體振蕩器Yl的另一端均與芯片U2的第二時鐘輸入端口相連；電容Cl的另一端和電容C2的另一端均接地；電容C3的一端和電容C4的一端以及芯片U2的模擬接地端均接地；電容C3的另一端和電容C4的另一端以及芯片U2的模擬電壓輸入端均與+3.3V電源相連；電容C6的一端、芯片U2的電源輸入端和芯片U2的電池電壓輸入端均與+3.3V電源；電容C6的另一端和芯片U2的啟動模式端均接地；電容C7的一端接地，另一端和芯片U2的電源輸入端口相連后與+3.3V電源；電容ClO的一端與芯片U2的電源輸入端口相連后與+3.3V電源，電容ClO的另一端接地;接口 P4的第一端口與+3.3V電源相連，接口 P4的第二端口與芯片U2的第一 SWD燒寫端口相連，接口 P4的第三端口與芯片U2的第二 SWD燒寫端口相連，接口 P4的第四端口接地;芯片U2的所有接地端口均接地；
[0012]所述接收機控制信號接收模塊包括接口P2、電阻R3、發(fā)光二極管D2和芯片U2組成；電阻R3的一端連接外部+5V電源，電阻R3的另一端連接發(fā)光二極端D2的正極，發(fā)光二極管D2的負極連接接口P2的第一端口，接口P2的第一端口連接芯片U2的第一I/O端口；接口P2的第二端口連接芯片U2的第二I/O端口，接口P2的第三端口連接芯片U2的第三I/O端口，接口P2的第四端口連接芯片U2的第四I/O端口，接口P2的第五端口連接芯片U2的第五I/O端口，接口 P2的第六端連接芯片U2的第六I/O端口；
[0013]所述控制信號發(fā)送模塊為接口P3，接口P3的第一端口連接芯片U2的第七I/O端口，接口 P3的第二端口連接芯片U2的第八I /0端口，接口 P3的第三端口連接芯片U2的第九I/0端口，接口P3的第四端口連接芯片U2的第十I/O端口；
[0014]所述接口轉換模塊包括芯片U3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電容C11、電容C12、電容C13、發(fā)光二極管D3、發(fā)光二極管D4、晶體振蕩器Y2、接口P5;其中，發(fā)光二極管D3的正極與外部+5V電源相連，發(fā)光二極管D3的負極與電阻R5的一端相連，電阻R5的另一端與芯片U3的數(shù)據(jù)發(fā)送端口相連；電阻R4的一端接地，另一端分別與電容Cll的一端和芯片U3的接地端口相連；電容Cl I的另一端與芯片U3的電源端口相連；電阻R6的一端和電阻R7的一端均與外部+5V電源相連；電阻R6的另一端與芯片U3的第一I/O端口相連，電阻R7的另一端與芯片U3的第二I/O端口相連；電容C12的一端和電容C13的一端均接地，電容C12的另一端和晶體振蕩器Y2的一端相連后接芯片U3的第一時鐘端口，電容C13的另一端和晶體振蕩器Y2的另一端相連后接芯片U3的第二時鐘端口 ；發(fā)光二極管D4的負極接地，發(fā)光二極管D4的正極與電阻R9的一端相連，電阻R9的另一端、芯片U3的電源端口以及接口 P5的第一端口均與外部+5V電源相連;接口P5的第二端口與芯片U3的第一USB信號端口相連;接口P5的第三端口與芯片U3的第二USB信號端口相連;接口 P5的第四端口接地；電阻R8的一端與接口 P5的第三端口相連，另一端與芯片U3的電源輸出端口相連;芯片U3的接地端口均接地；芯片U3的數(shù)據(jù)發(fā)送端口與芯片U2的數(shù)據(jù)接收端口相連，芯片U3的數(shù)據(jù)接收端口與芯片U2的數(shù)據(jù)發(fā)送端口相連。
[0015]本發(fā)明具有的有益效果是:
[0016]1、在“自動模式”下，將計算機輸出的控制信號在控制器中經(jīng)過相應的處理后發(fā)送給閉源飛控，閉源飛控將接收到的控制信號在內部進行相應的算法處理，然后輸出信號給飛行器的電子調速器(簡稱電調)。既達到了接收計算機的控制信號，實現(xiàn)了閉源飛控的二次開發(fā)目的，又沒有影響到閉源飛控的良好性能。
[0017]2、在“自動模式”下，閉源飛控接收來自于計算機的控制信號；當緊急情況發(fā)生時，用遙控器將控制器切換至“手動模式”，利用遙控器操控飛行器，避免了飛行器的損壞、人員的傷亡及財產(chǎn)的損失。
[0018]3、無論控制器處于哪種控制模式，都會將所接收的控制信號實時發(fā)送給飛控，不會有信號的丟失與延遲。
[0019]4、控制器集成USB-RS232接頭轉換芯片，可直接連接計算機，方便快捷。
[0020]5、控制器成品體積約18立方厘米，質量約15克，具有體積小、質量輕的有點，在飛行器上的安裝位置無任何不合理的要求，對飛行器的空氣動力學模型產(chǎn)生的影響可以忽略不計。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是本發(fā)明控制器的結構示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明控制器的電源模塊電路圖；
[0023]圖3是本發(fā)明控制器的工作指示模塊電路圖；
[0024]圖4是本發(fā)明控制器的復位模塊電路圖；
[0025]圖5是本發(fā)明控制器的接收機供電模塊電路圖；
[0026]圖6是本發(fā)明控制器的最小系統(tǒng)板模塊電路圖；
[0027]圖7是本發(fā)明控制器的接收機控制信號接收模塊電路圖；
[0028]圖8是本發(fā)明控制器的控制信號發(fā)送模塊電路圖；
[0029]圖9是本發(fā)明控制器的接口轉換模塊電路圖；
[0030]圖10是本發(fā)明控制器的實施例示意圖；
[0031]圖11是本發(fā)明中由接收機到接收機控制信號接