一种无人机自稳平衡系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型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。
【专利说明】
一种无人机自稳平衡系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机自稳平衡系统。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本实用新型提供一种维护方便，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。
[0006]本实用新型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。
[0007]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 Dl 接 F2 再接 VCC ;X1_2 接 5v ;GND 接 D4再接乂0:，1(:1的6仰接31的1管脚和2管脚接3管脚，03接1?26接￥0:接(:15接代8616冊接1]1接XTALl 2，VCC接AVCC，GND接AGND，VCC接1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，P丽输出接I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，1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ICl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；TX3-0接64 ； RX3-1接63；TX2-0 接13; RX2-1接12;TXl-O接46；TX1-1接45；SDA接44；SCL接43；ΤΧ0-0接3；TXO-1接2 ；C2接VCC 接GND； C3接VCC 接GND，其中U7的MISO接I ； SCK接3 ；REST接5 ； VCC/+5接2 ;M0SI接4；GND接6，TPI接AREF;PB3、PB3_PIN和 MIS0_3v3接SJ3；U5的GND接I；AUX_SDA接6；AUX_SCL接7；SS_3V3接8;MIS0接9；C7接GND接10，FSYNC接11；INT接12;M0SI_ 接24；SCKj妾23；C13接GND接20;18接GND，13接C9接GND接3V3;U$12的I接3V3，2，3接GND，5接CS_MS561I，M0SI_3V3接7 ;MIS0_3V3接6 ； SCKj妾3v3接8 ； SPI_0F接R25再接3v3，SPI_0F接D2再接RST，PJ3 接 R22 接 R23 再接 GND，PE6 接 R19 再接 INT，Cl 接 3.3v 再接 GND，C5 接 VCC 再接 GND，PGl 接 RlO接R33再接GND ； <SCK_3V3接Al，M0SI_3V3接A2，SS_3V3接A3，MIS0_3V3接A4，VCCA接3v3 ； VCCB接VCC，OE接SPI_0F，GND接GND，PB3接B4，PBO接B3，PB2接B2，PBI接BI>;SJI接MUX_RX，SJI接开_1?接1?49接1?_开_1?，3了1接1?1-1，3了4接順父_了父，3了4接开_了父接1?50接1?_开_了乂，3了4接TX02；U$7的PPM_PC2接I;PPM_TX接2;GND接3；PPM_RX接4；PPM_PC2接5；6接R27接ΥΧ0-0，7接MUX_TX，8 接 VCC，9 接 MUX_RX ； 10接1?30接1?0-1，USB的 I 接SUXB，2 接 D-，3 接 D+，5 接 GND，XUSB 接Fl接VCC，R14接VCC，Rl5接GND，PPM_IN接SJ2接PPM_0UT接CH5，TP2接PPM_IN，PPM-1N接RlI接PLl，R35接LED5接TXLED，R32接LED4接 1?1^0，1?51接1^07接？07_1^0并且都接￥0:，GND接X3-2，#RST 接 X3-1，GND接 X2-2，C14接 VCC 接 GND，X4-2 接 GND，2_1接??]?_?06 44-1接??]\1_?〇4，U8的I接PPM_MIS0，3接PPM_SCK，5接PPM_RXT，2接VCC，4接PPM_M0SI，6接GND，UlO的I接R28接Yl接TXl接TX2接2接GND，I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LI接USHIELD接Zl接D+接R34接29，接Z2接D-接R31接30;21接1阶；20接爪6，19接1阳，18接1财，17接??]?_1105，16接??]\1_1051，15接??]?_50(，14接INO，22接PC7_LED，23接PPM_0UT，25接VCC ； 26接PPM_PC4，5接PPM_PC2，13接#1?了，12接PPM_PD6；11接TXLED，10接RXLED，9接PPM_PD6，11接TXLED1接RXLED，9接PPM_TX，8接PPM_RX，7接PPM_PDI接R46接PA2，6接PPM_PD0接R47接PAl，JP16的 I到8管管脚{R38接IN7; R39接IN6，R40接IN5;R41接IN4，R42接PPM_MISO，R43接PPM_M0SI，R44接PPM_SCK，R45接INO，JPl8 的I到 8管脚接VCC;JP19的I到8管脚接GND，JPl的I到8管管脚接GND，JP3的I到8管管脚接5V，JP5的 I到8管脚R8接PB6 ； R7接PB5 ； R6接PH5 ； R5接PH4 ； R4接PH3 ； R3接PE5 ； R2接PE4;Rl接PE3，PA3接LED3 BLUE接R20，PA4接LED2 YELLOW接R18，PA5接 LEDl RED接Rl3，VCC接R36接LED6接GNDJP6的I到12管脚接GND，JP7的I到12管脚接VCC，JP8的I到12管脚分别接PFO，PFl，PF2，PF3，PF4，PF5，PF6，PF7和PF8，JP1 的 2接GND，JP11的I接RST，2接GND，JP12 的I接6_，2接￥0:，开13的1接？!11，2接？!10，开14的1到4管脚分别接{1?0-1八乂0-0，￥0:，6冊，SJ103接PKl和SJO，R17接PB7，SJ102接PK2和SJl，R21接PL4，SJlOl接PK3，SJ2，R24接PL5，U$18的I接VCC，U$18-2接TXl-0，U$18-3接PXl-1，U418-5接GND，U$17的I接U17-2接JP_VCC，U$17-3接ADC12，U$17-4接ADC13，U$17-5接U$17-6接GND，GPS-2接GPS-6接GND，GPS-3接 Η)2，GPS-4接PD3，GPS接VCC，U$19-1接3.3v;U$19-2接SCLl，U$19-3接SDAl，U$19-4接GND，U$20-1接VCC，U$ 20-2接TX2-0，U$20-3接RX2-1，U$ 20-5接GND，U$13 的 3.3V接2，13和4接C4接GND，1接ClO接GND，9和11接6冊，15接?06，16接3邳接5041，1接5(^1，8和12接〇8。
[0008]所述的单片机采用ATMEGA2560的单片机芯片制成。
[0009]所述的平衡芯片采用MPU6000芯片制成。
[0010]所述的GPS模块与单片机之间还连接有排针程序下载。
[0011]所述的三轴磁场传感器采用电子罗盘HMC5883L制成。
[0012]所述的大气压力传感器为MS5611的定高气压计。
[0013]所述的信号转换芯片为TS5A23157模拟接收芯片。
[0014]所述的USB转串口芯片为程序下载和传感器校准的ATMEGAS2US的芯片。
[0015]本实用新型具有如下的积极效果:本实用新型一种无人机自稳平衡系统，包括:单片机，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，主控芯片单片机主要通过取平衡芯片反馈的数据进行PID运算，采用四位数算法尽兴三角函数模拟，内部数组总共有六组三角函数进行运算输出，搭配空间立体三维模型，进行识别自身的倾斜角度，飞行前夕会根据地面状况进行自身的平衡调节，左倾或者右倾会通过调节PWM输出波形进行电机转速的更改，从而进一步保证飞机自身的平衡和稳定，三轴磁场传感器通过IIC总线通讯形式和主控芯片单片机进行通讯，此传感器主要通过自身磁场和周围地磁场的地磁溢出信号进行对比，然后把对比数据传送给主控芯片单片机，主控芯片单片机收到对比后，在预设定的程序设置基础上面进行方位判断和飞机指向判断，因此该系统维护方便，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。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的主结构示意图。
[0017]图2为本实用新型的集成电路板尺寸结构示意图。
[0018]图3为本实用新型的集成电路板中单片机电路示意图。
[0019]图4为本实用新型的集成电路板中平衡芯片电路示意图。
[0020]图5为本实用新型的集成电路板中三轴磁场传感器电路示意图。
[0021 ]图6为本实用新型的集成电路板的程序下载接口电路示意图。
[0022 ]图7为本实用新型的集成电路板的USB转串口芯片电路示意图。
[0023]图8为本实用新型的集成电路板的GPS模块排针接口电路示意图。
[0024]图9为本实用新型的集成电路板的外部扩展程序存储模块电路示意图。
[0025 ]图1O为本实用新型的集成电路板的PffM电子调速输出接口电路示意图。
[0026]图11为本实用新型的集成电路板的信号转换芯片电路示意图。
[0027]图12为本实用新型的集成电路板的电源模块电路示意图。
[0028]图中:1、单片机2、平衡芯片3、三轴磁场传感器4、大气压力传感器5、信号转换芯片
6、USB转串口芯片7、GPS模块8、外部扩展程序存储模块。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
[0030]如图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12所示，一种无人机自稳平衡系统，包括:单片机1，所述的单片机I上分别连接有平衡芯片2、三轴磁场传感器3、大气压力传感器4、信号转换芯片5、USB转串口芯片6、GPS模块7和外部扩展程序存储模块8，所述的单片机I为主控芯片，通过IIC总线通讯与平衡芯片2和三轴磁场传感器3相互输出信号，通过IIC通讯与大气压力传感器4、信号转换芯片5、USB转串口芯片6、GPS模块7和外部扩展程序存储模块8相互输出信号。所述的单片机1、平衡芯片2、三轴磁场传感器3、大气压力传感器4、信号转换芯片
5、USB转串口芯片6、GPS模块7和外部扩展程序存储模块8块构成集成电路板，该集成电路板的连接方式如下:U3的Cl I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Dl 接F2再接 VCC ;X1_2接5v;GND接D4再接VCC，ICl的GND接SI的I管脚和2管脚接3管脚，D3接R26接VCC接Cl5接reset，GND接Ul接XTALl 2，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，PffM输出接I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ICl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；TX3-0接64；RX3-1接63；TX2-0 接13; RX2-1接12;TXl-O接46；TXl-1接45；SDA接44；SCL接43 ； TXO-O接3 ； TXO-1接2 ； C2接VCC 接GND ； C3接VCC 接GND，其中 U7的MISO接I ； SCK接3 ；REST接5;VCC/+5接2;M0SI接4;GND接6，了？1接41^?;?83、？83_?1~和 MIS0_3v3接SJ3;U5的GND接I;AUX_SDA接6;AUX_SCL接7；SS_3V3接8;MIS0接9；C7接GND接10，FSYNC接11；INT接12;M0SI_ 接 24 ； SCKj妾 23 ； Cl 3接GND 接20 ； 18 接GND，13接09接6冊接3￥3 ；卯12的1接3￥3，2，3接6冊，5接05_]\^5611，]\1051_3￥3接7;]\050_3￥3接6;50(_接3￥3接8;5?1_(^接1?25再接3￥3，SPI_0F接D2再接RST，PJ3接R22接R23再接GND，PE6接R19再接INT，Cl接3.3v再接GND，C5接VCC再接GND，PGl接RlO接R33再接GND; <SCK_3V3接Al，M0SI_3V3接A2，SS_3V3接A3，MIS0_3V3接A4，VCCA接3v3；VCCB接VCC，OE接SPI_0F，GND接GND，PB3接B4，PBO接B3，PB2接B2，PBl接BI> ；SJl 接MUX_RX，SJl 接JP_RX 接 1?49接1?_见_1?，311接1?1-1，SJ4 接 MUX_TX，SJ4 接 JP_TX 接 R50接R_JP_TX，SJ4接TX02；U$7的PPM_PC2接I;PPM_TX接2；GND接3；PPM_RX接4；PPM_PC2接5；6接R27 接 YXO-O，7 接 MUX_TX，8 接 VCC，9 接 MUX_RX ； 10接1?30接1?0-1，USB 的 I 接SUXB，2 接 D-，3 接D+，5接GND，XUSB接Fl接VCC，R14接VCC，Rl5接GND，PPM_IN接SJ2接PPM_0UT接CH5，TP2接PPM_IN，PPM-1N接Rl I接PLl，R35接LED5接TXLED，R32接LED4接 1?1^0，1?51接1^07接？07_1^0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??]?_?06，X4-1接PPM_PC4，U8的I接PPM_MIS0，3接PPM_SCK，5接PPM_RXT，2接VCC，4接PPM_M0SI，6接6冊，1]10的1接1?28接￥1接1乂1接1乂2接2接6冊，1接1?28接1?29接2;24接??]\1_1?1'接1?37接￥0:;32接4接VCC接C16接GND，3接EXP接GND接28接C17接27接LI接USHIELD接Zl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_M1S，16接PPM_MOSI，15接PPM_SCK，14接INO，22接PC7_LED，23接PPM_0UT，25接VCC；26接PPM_PC4，5接PPM_PC2，13接#1?了，12接？?]?_?06 ； 11 接TXLED，1接RXLED，9接PPM_PD6，11 接TXLED1接RXLED，9接PPM_TX，8接PPM_RX，7接PPM_PDI接R46接PA2，6接PPM_PD0接R47接PAl，JP16的 I 到8管管脚{R38接IN7；R39接IN6，R40接IN5；R41接IN4，R42接PPM_MISO，R43接PPM_M0SI，R44接PPM_SCK，R45接IN0JP18的I到8管脚接VCC;JP19的I到8管脚接GND，JPl的I到8管管脚接GNDJP3的I至IJ8管管脚接 5V，JP5的 I 到8管脚R8接PB6 ； R7接PB5 ； R6接PH5 ； R5接PH4 ； R4接PH3 ； R3接PE5 ；R2接PE4;R1接PE3，PA3接LED3 BLUE接R20，PA4接LED2 YELLOW接R18，PA5接 LEDl RED接R13，VCC接R36接LED6接GNDJP6的I到12管脚接GNDJP7的I到12管脚接VCCJP8的I到12管脚分别接PFO，PFI，PF2，PF3，PF4，PF5，PF6，PF7和PF8，JP1 的 2接GND，JP11 的 I 接RST，2接GND，JP12 的 I 接GND，2接VCC，JP13 的 I 接PHl，2接PHO，JP14 的 I 到4管脚分别接{RX0-1，TXO-O，VCC1GND，SJ103接PKl和SJO，R17接PB7，SJ102接PK2和SJl，R21接PL4，SJlOl接PK3，SJ2，R24接PL5，U$18的I接VCC，U$18-2接TXl-0，U$18-3接PXl-1，U418-5接GND，U$17的I接U17-2接JP_VCC，U$17-3接ADCl2，U$17-4接ADC13，U$17-5接U$17-6接GND，GPS-2接GPS-6接GND，GPS-3接ro2，GPS-4接 H)3，GPS接VCC，U$19-1接3.3v;U$19-2接SCLl，U$19-3接SDAl，U$19-4接6冊，1]$20-1接￥0:，1]$20-2接了乂2-0，1]$20-3接1?2-1，1]$20-5接6仰，1]$13的3.3￥接2，13和4接C4接GND，10接ClO接GND，9和 11 接 GND，15接PC6，16接SJ6接SDAl，I接SCLl，8和 12接C8。所述的单片机I采用ATMEGA2560的单片机芯片制成。所述的平衡芯片2采用MPU6000芯片制成。所述的GPS模块7与单片机I之间还连接有排针程序下载。所述的三轴磁场传感器3采用电子罗盘HMC5883L制成。所述的大气压力传感器4为MS5611的定高气压计。所述的信号转换芯片5为TS5A23 I 57模拟接收芯片。所述的USB转串口芯片6为程序下载和传感器校准的ATMEGAS2US的芯片。
[0031]本产品在使用时，采用ATMEGA2560的单片机I的主控芯片通过IIC总线通讯与MPU6000的平衡芯片2进行通讯，主控芯片单片机I主要通过取得平衡芯片2反馈的数据进行PID运算，采用四位数算法尽兴三角函数模拟，内部数组总共有六组三角函数进行运算输出，搭配空间立体三维模型，进行识别自身的倾斜角度，飞行前夕会根据地面状况进行自身的平衡调节，左倾或者右倾会通过调节PWM输出波形进行电机转速的更改，从而进一步保证飞机自身的平衡和稳定。算法可以根据角度传回进行数据修改，用户可以根据自己的飞机尺寸在专用CP上位机上面修改PID的值找到更合适自己的飞行状态和自稳定平衡值;GPS模块7主要通过接收卫星信号输出坐标值，主控芯片单片机I收到坐标值后进行判断和回传，可以通过串口方式用无限设备把采集的坐标值发送给地面电脑，电脑收到的坐标值后可以通过地图进行飞机的定位，同时也可以通过地面站定位好地图和飞行航线后，把数据通过无限的形式传输给主控芯片单片机I进行记录，主控芯片单片机I可以通过自身采集的GPS信号进行对比，调节电机的转速，实现按照规定的航线进行飞行;采用电子罗盘HMC5883L的三轴磁场传感器3通过IIC总线通讯形式和主控芯片单片机I进行通讯，此传感器主要通过自身磁场和周围地磁场的地磁溢出信号进行对比，然后把对比数据传送给主控芯片单片机I，主控芯片单片机I收到对比后，在预设定的程序设置基础上面进行方位判断和飞机指向判断，从而进一步识别飞机的机头朝向，另外此传感器需要预先校准，否则在飞行过程中会出现故障;采用气压计MS5611的大气压力传感器4运用薄膜压合技术，进行气压值的判定，是通过IIC通讯跟主控芯片单片机I进行数据连接，飞机每升高一米所处大气压都会降低
0.1kp，根据这个有利的自然环境进行压力数据采集判断高度是非常精准的，主控芯片单片机I内部设置压力对照算法可以精准的判断飞机的飞行高度，也可以达到现定高飞行的目的;信号转换芯片5采用TS5A23157可兼容所有遥控器的接收机映射出来的信号，通过IIC通讯方式传达给主控芯片单片机I进行信号的破译和执行，控制电机的方向的转速;USB转串口芯片6采用ATMEGAS2US可以直接通过数据线连接飞控进行通讯，实现时实调参功能和程序下载功能;外部扩展程序存储8采用AT45DB161D主要用于程序和算法的储存，对于高级算法的数据量我们芯片内部储存还是不够的，需要外扩储存空间进行数据的读写和保存。
【主权项】
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Cl I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Xl-1接Dl接F2再接VCC ;乂1-2接5￥;6冊接D4再接VCC，ICl的GND接SI的I管脚和2管脚接3管脚，D3接R26接VCC接Cl 5接re set，GND接Ul 接XTALl 2，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，PffM输出接I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ICl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；TX3-0接64 ； RX3-1接63 ； TX2-0接13; RX2-1接12；TXl-O接46；TXl-1接45；SDA接44；SCL接43；ΤΧ0-0接3；ΤΧ0-Ι接2；C2接VCC 接GND；C3接VCC 接GND，其中U7的MISO接I ； SCK接3 ； REST接5 ； VCC/+5接2 ;M0SI接4 ； GND接6，TPI接AREF ；PB3、PB3_PIN和 MIS0_3v3接SJ3；U5的GND接I;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;M0SI_ 接24；SCKj妾23；Cl3接GND接20；18接GND，13接C9接GND接3V3;U$12 的I接3V3，2，3接GND，5接CS_MS5611，MOSI_3V3接7；MIS0_3V3接6；SCK_接3v3接8 ； SPI_0F接R25再接3v3，SPI_0F接D2再接RST，PJ3接R22接R23再接GND，PE6接R19再接INT，Cl接3.3v再接GND，C5接VCC再接GND，PGl接RlO接R33再接GND ； <SCK_3V3接Al，M0SI_3V3接A2，SS_3V3接A3，MIS0_3V3接A4，VCCA接3v3；VCCB接VCC，OE接SPI_0F，GND接GND，?83接财，？80接83，？82接82，？81接81>;511接^^_1?，511接开_1?接1?49接1?_见_1?，5了1接RXl-1，SJ4接MUX_TX，SJ4接JP_TX接 1?50接1?_见」^，SJ4接TX02 ；U$7的PPM_PC2接I ；PPM_TX接2；GND接3；PPM_RX接4；PPM_PC2接5；6接R27接ΥΧ0-0，7接MUX_TX，8接VCC，9接MUX_RX;1接R30接RXO-1，USB的I接SUXB，2接D-，3接D+，5接GND，XUSB接FI接VCC，Rl4接VCC，Rl5接GND，?卩]?_1财妾512接？?]\1_01]1'接015，了？2接？?]\1_爪，？?]\1-1财妾1?11接？1^，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，，X4-1 接 PPM_PC4，U8 的 I 接PPM_MIS0，3 接 PPM_SCK，5接PPM_RXT，2接VCC，4接PPM_M0SI，6接GND，UlO的I接R28接Yl接TXl接TX2接2接GND，I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LI接USHIELD接Zl 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_M10S，16接PPM_M0SI，15接PPM_SCK，14接IN0，22接PC7_LED，23接PPM_0UT，25接VCC ； 26接PPM_PC4，5接PPM_PC2，13接#1?了，12接PPM_PD6 ； 11接TXLED，10接RXLED，9接PPM_PD6，11接TXLED1接RXLED，9接PPM_TX，8接PPM_RX，7接PPM_PD1接R46接PA2，6接PPM_PDO接R47接PAl，JP16的 I到8管脚R38接IN7; R39接IN6，R40接IN5; R41 接IN4，R42接PPM_MIS0，R43接PPM_M0SI，R44接PPM_SCK，R45接IN0JP18的I到8管脚接VCC;JP19的I到8管脚接GND，JPl的I到8管脚接GNDJP3的I到8管脚接5V，JP5的I到8管脚R8接PB6;R7接PB5；R6接PH5；R5接PH4；R4接PH3；R3接PE5； R2接PE4；Rl接PE3，PA3接LED3 BLUE接R20，PA4接LED2 YELLOW接Rl8，PA5接 LEDl RED接R13，VCC接R36接LED6接GND，JP6的I到 12管脚接GND JP7的I到12管脚接乂0:，见8的1到12管脚分别接?卩0，？卩1，？卩2，？卩3，？卩4，？卩5，？卩6，PF7和PF8 JPlO的2接GND，JP11 的 I接RST，2接GND，JP12的 I接GND，2接VCC，JP13的 I接PHl，2接PH0JP14的 I到4管脚分别接RX0-1，TX0-0，VCC，GND，SJ103接PKl和SJO，R17接PB7，SJ102接PK2和SJ1，R21接PL4，SJ101接PK3，SJ2，R24接PL5，U$18的I接VCC，U$18-2接TXl-0，U$18-3接PXl-1，U418-5接GND，U$17的I接U17-2接JP_VCC，U$17-3接ADC12，U$17-4接ADC13，U$17-5接U$17-6接GND，GPS-2接GPS-6接GND，GPS-3接PD2，GPS-4接PD3，GPS接VCC，U$19-1接3.3v;U$ 19-2接SCLl，U$19-3接SDAl，U$19-4接GND，U$20_l接VCC，U$20_2接TX2-0，U$20_3接RX2-1，U$20-5 接 GND，U$13的 3.3 V接 2，13、4接C4接 GND，1 接C1 接GND，9、11接 GND，15接卩〇6，16接SJ6接SDAl，I接SCLl，8、12接C8。3.根据权利要求1所述的无人机自稳平衡系统，其特征在于:所述的单片机采用ATMEGA2560的单片机芯片制成。4.根据权利要求1所述的无人机自稳平衡系统，其特征在于:所述的平衡芯片采用MPU6000芯片制成。5.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GPS模块与单片机之间还连接有排针程序下载。6.根据权利要求1所述的无人机自稳平衡系统，其特征在于:所述的三轴磁场传感器采用电子罗盘HMC5883L制成。7.根据权利要求1所述的无人机自稳平衡系统，其特征在于:所述的大气压力传感器为MS5611的定高气压计。8.根据权利要求1所述的无人机自稳平衡系统，其特征在于:所述的信号转换芯片为TS5A23157模拟接收芯片。9.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USB转串口芯片为程序下载和传感器校准的ATMEGAS2US的芯片。
【文档编号】G05D1/08GK205644280SQ201620315386
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】杨林河, 郑钦丞, 乔义滔, 李杨若晗
【申请人】杨林河