专利名称：一种适用于无人机舵机控制的多路pwm信号发生装置的制作方法
技术领域：
—种适用于无人机舵机控制的多路PWM信号发生装置技术领域[0001]本实用新型属于无人机领域，具体涉及一种适用于无人机舵机控制的多路PWM信号发生装置。
背景技术：
[0002]随着无人机技术的发展，无人机在军事和民用领域的应用也越来越广泛。在无人机系统中，舵机是重要的执行机构，自动驾驶仪通过灵活准确地控制舵机实现了无人机的自主飞行。无人机舵机具有数量多的特点，例如对于固定翼无人机，一般装备有一个油门舵机、两个副翼舵机、两个升降舵舵机以及一个方向舵舵机，对于设计有襟翼、尾翼的无人机还具有襟翼舵机、尾翼舵机。此外，开伞、进气道的控制均可能涉及到舵机的使用。而当设计为舵面双冗余时，舵机的数量还将大量增加。[0003]无人机舵机的控制方式有多种，通过PWM信号进行控制是较为常见的一种。面对无人机系统多舵机的现状，如何产生满足舵机控制要求的多路PWM信号成为了首要问题。 一般微处理器通过配置可以直接输出PWM信号，但所能提供的PWM信号路数少，即使是电机专用控制芯片，如TMS320F2407和MC56F8366，至多能够提供16路PWM信号，但仍难以满足需要。利用CPLD或FPGA在线编程可产生几十甚至上百路PWM信号，但在实际应用中还需要考虑CPLD/FPGA与MCU的协同工作，同时也增加了电路设计的复杂性、开发周期以及经济成本。因此，探索一种简单、经济的多路PWM信号产生方法对解决无人机多舵机控制需要具有重要的工程应用价值。发明内容[0004]本实用新型的目的是提供一种简单、实用、经济的适用于无人机舵机控制的多路 PWM信号发生装置，满足基于微处理器的无人机自动驾驶仪多路PWM控制信号的需要，实现无人机系统多个舵机的灵活控制。[0005]本实用新型所采用的技术方案是[0006]一种适用于无人机舵机控制的多路PWM信号发生装置，包括N+X个G PIO接口和 N个译码器，每个译码器的X输入端与X个GPIO接口——对应相连，N个GPIO接口与N个译码器的使能端对应相连，译码器的输出端为PWM信号输出端。[0007]如上所述的一种适用于无人机舵机控制的多路PWM信号发生装置，其中所述译码器为三八译码器，所述装置的输入端为N+3个GPIO接口，所述装置的输出端为NXSf PWM信号输出端。[0008]如上所述的一种适用于无人机舵机控制的多路PWM信号发生装置，其中所述译码器为二四译码器，所述装置的输入端为N+2个GPIO接口，所述装置的输出端为NX4个 PWM信号输出端。[0009]如上所述的一种适用于无人机舵机控制的多路PWM信号发生装置，其中所述PWM 信号输出端的PWM信号的占空比小于等于12. 5%。[0010]如上所述的一种适用于无人机舵机控制的多路PWM信号发生装置，其中所述PWM 信号输出端的PWM信号的占空比小于等于25%。[0011]本实用新型的有益效果是[0012]本装置利用少量的GPIO 口和译码器实现了多路PWM信号的输出，即利用(N+3)路 GPIO控制信号和N片三八译码器，实现了(NX 8)路PWM控制信号的输出。该装置解决了在 PWM资源有限的条件下，利用较少的GPIO 口资源，实现了多路PWM信号的生成。同时该装置避免了采用复杂的CPLD或FPGA的方法来生成多路PWM信号，不但缩短了开发周期，同时降低了设计成本。
[0013]图I是本实用新型提供的一种适用于无人机舵机控制的多路PWM信号发生装置结构示意图；[0014]图2是PWM信号输出示意图；[0015]图3是译码器连接结构示意图。
具体实施方式
[0016]
以下结合附图和实施例对本实用新型提供的一种适用于无人机舵机控制的多路 PWM信号发生装置进行介绍[0017]一种适用于无人机舵机控制的多路PWM信号发生装置，包括N+X个GPIO接口和N 个译码器，每个译码器有X输入端，N个译码器的X输入端分别相连并与X个GPIO接口相连，N个GPIO接口与N个译码器的使能端一一对应相连，译码器的输出端为PWM信号输出端。[0018]如图1所示，译码器为三八译码器(例如可选择5町4!1(^2370芯片)，输出^\8)路 PWM信号，其中，Al，A2，A3分别为译码器的控制信号，E1、E2…EN为每个译码器的使能信号， Gl_l至G1_8、G2_1至G2_8和GN_1至GN_8为每个译码器对应的PWM输出信号。以第一片译码器为例，其输入信号Al，A2, A3, El和输出信号Gl_l至Gl_8的逻辑关系如表I所示。[0019]
权利要求1.一种适用于无人机舵机控制的多路PWM信号发生装置，其特征在于包括N+X个GPIO接口和N个译码器，每个译码器的X输入端与X个GPIO接口——对应相连，N个GPIO接口与N个译码器的使能端一一对应相连，译码器的输出端为PWM信号输出端。
2.根据权利要求I所述的一种适用于无人机舵机控制的多路PWM信号发生装置，其特征在于所述译码器为三八译码器，所述装置的输入端为N+3个GPIO接口，所述装置的输出端为NX 8个PWM信号输出端。
3.根据权利要求I所述的一种适用于无人机舵机控制的多路PWM信号发生装置，其特征在于所述译码器为二四译码器，所述装置的输入端为N+2个GPIO接口，所述装置的输出端为NX 4个PWM信号输出端。
4.根据权利要求2所述的一种适用于无人机舵机控制的多路PWM信号发生装置，其特征在于所述PWM信号输出端的PWM信号的占空比小于等于12. 5%。
5.根据权利要求3所述的一种适用于无人机舵机控制的多路PWM信号发生装置，其特征在于所述P丽信号输出端的PWM信号的占空比小于等于25%。
专利摘要本实用新型属于无人机领域，具体涉及一种适用于无人机舵机控制的多路PWM信号发生装置。目的是满足基于微处理器的无人机自动驾驶仪多路PWM控制信号的需要，实现无人机系统多个舵机的灵活控制。该装置包括N+X个GPIO接口和N个译码器，每个译码器的X输入端与X个GPIO接口一一对应相连，N个GPIO接口与N个译码器的使能端一一对应相连，译码器的输出端为PWM信号输出端。该装置解决了在PWM资源有限的条件下，利用较少的GPIO口资源，实现了多路PWM信号的生成。同时该装置避免了采用复杂的CPLD或FPGA的方法来生成多路PWM信号，不但缩短了开发周期，同时降低了设计成本。
文档编号B64C13/16GK202815448SQ20122044545
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月4日 优先权日2012年9月4日
发明者邹春海, 文彩虹, 李栋, 王乐辉 申请人:中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所