一种用于小型无人机的飞行控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无人飞行器控制技术，特别是用于无人飞行器的飞行控制系统。
【背景技术】
[0002]飞行控制系统(flight control system)是飞行器在飞行过程中，对飞行器的构形、飞行姿态和运动参数实施控制的系统。飞行控制系统可用来保证飞行器的稳定性和操纵性、提高完成任务的能力与飞行品质、增强飞行的安全及减轻驾驶员负担。
[0003]小型无人飞行器由于具有多重用途，可以应用在农业、探测、气象、灾害预报和救援等各种领域，已经在国内外呈现蓬勃发展的趋势。目前无人飞行器的飞行控制系统普遍釆用工控机或单片机作为处理核心，模块体积较大、多层模块之间的结构不够紧凑，设计工艺复杂，开发周期长，工作量大，不容易实现系统集成。有鉴于此，开发一种实用的无人飞行器的飞行控制系统，已成为业界的迫切需求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种用于小型无人机的飞行控制系统，以满足小型无人飞行器的飞行控制需求。
[0005]本实用新型的技术方案如下:
[0006]一种用于小型无人机的飞行控制系统，包括主控制芯片、协处理器、电源电路、ADC接口电路、USB接口电路、LED电路、SPI接口电路以及飞行控制芯片；所述主控制芯片分别与协处理器、ADC接口电路、USB接口电路、LED电路和SPI接口电路相连接；所述电源电路连接主控制芯片和协处理器，为其供电；所述SPI接口电路与飞行控制芯片相连接；所述飞行控制芯片包括第一三轴陀螺仪、第二三轴陀螺仪、电子罗盘和气压传感器。
[0007]本实用新型的有益技术效果是:
[0008]本实用新型可以实现无人飞行器多任务协同工作，实现高集成度、高速数据处理和运算自动飞行控制。数据处理和设备控制相分离使得结构上更加精简，同时在自动飞行控制更加精确，可以广泛应用于目前的各类小型无人飞行器。
[0009]本实用新型附加的优点将在下面【具体实施方式】部分的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的总体原理框图。
[0011]图2是本实用新型的主控制芯片原理图。
[0012]图3是本实用新型的协处理器原理图。
[0013]图4是本实用新型的电源电路原理图。
[0014]图5是本实用新型的ADC接口电路原理图。
[0015]图6是本实用新型的USB接口电路原理图。
[0016]图7是本实用新型的LED电路原理图。
[0017]图8是本实用新型的SPI接口电路原理图。
[0018]图9是本实用新型的第一三轴陀螺仪原理图。
[0019]图10是本实用新型的第二三轴陀螺仪原理图。
[0020]图11是本实用新型的电子罗盘原理图。
[0021]图12是本实用新型的气压传感器原理图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做进一步说明。
[0023]图1是本实用新型的原理框图。如图1所示，本实用新型包括主控制芯片1、协处理器2、电源电路3、ADC接口电路4、USB接口电路5、LED电路6、SPI接口电路7以及飞行控制芯片8?12。主控制芯片I分别与协处理器2、ADC接口电路4、USB接口电路5、LED电路6和SPI接口电路7相连接。电源电路3连接主控制芯片I和协处理器2，为其供电。SPI接口电路7与飞行控制芯片8?12相连接。飞行控制芯片8?12包括第一三轴陀螺仪8、第二三轴陀螺仪9、电子罗盘10和气压传感器11。
[0024]图1中各部分的具体电路参见图2至图12。如图2所示，主控制芯片Ul采用STM32f 427系列MCU，STM32f 427采用了意法半导体的NVM工艺和ART加速器，在180MHz的工作频率下通过闪存执行时处理性能达到225DMIPS/608 CoreMark,包括八条互相兼容的数字信号控制器DSC产品线，是MCU实时控制功能与DSP信号处理功能的完美结合体。主控制芯片Ul连接了型号为FM25V01的铁电存储器U102。如图3所示，协处理器U801采用STM32F10XCXT6，协处理器的作用是减轻主控制芯片的处理任务。如图4所示，电源电路3采用了主控电源LTC4417和低压差线性稳压器MIC5332的搭配。图5所示为模数转换器接口。如图7所示，LED电路6采用LT3469作为LED驱动器。图8所示的SPI接口电路是一种同步串行外设接口，可以使主控制芯片与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。图9至图12共同组成了飞行控制芯片，其中，图9所示为三轴陀螺仪MPU6000，图10所示为三轴陀螺仪L3⑶20，图11所示为电子罗盘LSM303D，图12所示为气压传感器MS5611。
[0025]以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于小型无人机的飞行控制系统，其特征在于，包括主控制芯片(I)、协处理器(2)、电源电路(3)、ADC接口电路⑷、USB接口电路(5)、LED电路(6)、SPI接口电路(7)以及飞行控制芯片；所述主控制芯片(I)分别与协处理器(2)、ADC接口电路(4)、USB接口电路(5)、LED电路(6)和SPI接口电路(7)相连接；所述电源电路(3)连接主控制芯片(I)和协处理器(2)，为其供电；所述SPI接口电路(7)与飞行控制芯片相连接；所述飞行控制芯片包括第一三轴陀螺仪(8)、第二三轴陀螺仪(9)、电子罗盘(10)和气压传感器(11)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于小型无人机的飞行控制系统，包括主控制芯片、协处理器、电源电路、ADC接口电路、USB接口电路、LED电路、SPI接口电路以及飞行控制芯片；主控制芯片分别与协处理器、ADC接口电路、USB接口电路、LED电路和SPI接口电路相连接；电源电路连接主控制芯片、和协处理器，为其供电；SPI接口电路与飞行控制芯片相连接；飞行控制芯片包括三轴陀螺仪、电子罗盘和气压传感器。本实用新型可以实现无人飞行器多任务协同工作，实现高集成度、高速数据处理和运算自动飞行控制。数据处理和设备控制相分离使得结构上更加精简，同时在自动飞行控制更加精确，可以广泛应用于目前的各类小型无人飞行器。
【IPC分类】G05D1/00
【公开号】CN204650270
【申请号】CN201520301121
【发明人】陈乐春
【申请人】江苏数字鹰科技发展有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月11日