基于stm32的四旋翼飞行器飞行系统的制作方法_2

文档序号:8780022阅读:来源:国知局
信息处理模块3相连接。传感模块2用于飞行器的数据采集,传感模块I为红外线传感模块,通过红外线传感器采集信息,传感模块2输出模拟信号,并将输出的模拟信号传输给信息处理模块3。
[0029]信息处理模块3包括AD转换电路,AD转换电路将模拟信号转换成数字信号,信息处理模块3还包括STM32微处理器、稳压电路模块和串口电平匹配模块、LED部分和按键部分,LED部分用于指示工作状态,按键部分用于配置系统。
[0030]信息处理模块3与STM32控制模块4相连接。信息处理模块3作为整个系统的信息控制中心,将传感模块2采集的信息进行加工,把模拟信号转换成数字信号,传送到STM32控制模块4中,另外,信息处理模块3分析从STM32控制模块4传来的指令信息,把分析过的信息传给各个系统模块,让整个系统可以正常的工作。信息处理模块3对数据进行提取、分离和重组,形成新的数据帧,并将封装好的数据帧传回至STM32控制模块4。
[0031 ] 信息处理模块3将转换的数字信号传输给STM32控制模块4,STM32控制模块4对飞行器所采集的数据、输入的指令以及飞行器遇到的飞行状况进行处理分析,做出判断并发出指令。STM32控制模块包括信息采集控制、信息发送控制、信息返回控制和飞行控制。
[0032]STM32控制模块4与执行驱动模块5相连接,执行驱动模块5执行STM32控制模块4发出的指令,并协调飞行器各模块的工作。
[0033]本实用新型的依据:控制航行姿态的依据就是航姿传感器输出的信号,航姿传感器至少包括倾角传感器和角速度传感器。倾角传感器可以利用三轴加速度传感器间接实现。既然是加速度传感器,那么它输出的信号表征的是当前三个轴向的加速度的值,如果飞行器在空间中保持静止,那么加速度值通过简单地换算就可以得到真实的倾角参数。但是飞行器在空间中是不可能时刻保持静止不动的。譬如在侧风的影响下,飞行器可能会向某一个方向偏离,即使飞行器保持水平,但三轴加速器传感器的输出仍会偏离中心值,造成控制核心的误判,为避免这种情况的出现,则需要引入三轴加速度传感器和超声测距仪,利用三个轴向上的加速度和Z轴方向上的加速度以及实时高度的变换率对X、Y轴方向上的加速度进行校正从而得出真实的倾角信息。传感器的输出信号经过模拟、放大和模拟滤波后送入AD转换电路转换为数字信号送入MCU (微控制单元),MCU不仅限于Kalman滤波(卡尔曼滤波)等数字信号处理,再依据MCU中的整套航姿控制算法得出控制量,送入专司电机控制的MCU中对电机进行实时控制,同时要避免各传感器间的冲突乃至矛盾。
[0034]本实用新型提供的基于STM32的四旋翼飞行器飞行系统,其四旋翼飞行器的特点在于它可以稳定的升起并降落,在空中有稳定的飞行状态,可以躲避飞行中的障碍物,并对障碍物进行分析。四旋翼飞行器的这个特点可以用于野外勘测,灾难救援,军事侦察等方面,具有低功耗,体积小,便于携带,易于扩展的特点。
[0035]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【主权项】
1.一种基于STM32的四旋翼飞行器飞行系统,其特征在于:包括电源模块、传感模块、信息处理模块、STM32控制模块和执行驱动模块, 所述电源模块分别与所述传感模块、信息处理模块、STM32控制模块和执行驱动模块相连接,所述传感模块与所述信息处理模块相连接,所述信息处理模块与所述STM32控制模块相连接,所述STM32控制模块与所述执行驱动模块相连接。
2.根据权利要求1所述的基于STM32的四旋翼飞行器飞行系统,其特征在于,所述电源模块在VCC端设有旁路电容,用于防止高频干扰。
3.根据权利要求1所述的基于STM32的四旋翼飞行器飞行系统,其特征在于,所述传感模块为红外线传感模块。
4.根据权利要求1所述的基于STM32的四旋翼飞行器飞行系统,其特征在于,所述信息处理模块包括AD转换电路,所述AD转换电路将模拟信号转换成数字信号。
5.根据权利要求1所述的基于STM32的四旋翼飞行器飞行系统,其特征在于,所述信息处理模块包括LED部分和按键部分,所述LED部分用于指示工作状态,所述按键部分用于配置系统。
6.根据权利要求1所述的基于STM32的四旋翼飞行器飞行系统,其特征在于,所述STM32控制模块包括信息采集控制、信息发送控制、信息返回控制和飞行控制。
7.根据权利要求1所述的基于STM32的四旋翼飞行器飞行系统,其特征在于,所述信息处理模块包括STM32微处理器、稳压电路模块和串口电平匹配模块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于STM32的四旋翼飞行器飞行系统,包括电源模块、传感模块、信息处理模块、STM32控制模块和执行驱动模块,所述电源模块分别与所述传感模块、信息处理模块、STM32控制模块和执行驱动模块相连接,所述传感模块与所述信息处理模块相连接,所述信息处理模块与所述STM32控制模块相连接,所述STM32控制模块与所述执行驱动模块相连接。本实用新型控制飞行器的飞行状态,实现飞行器的信息采集与传送,远程控制飞行器,实现了四旋翼飞行器可稳定的升起并降落,在空中有稳定的飞行状态,可以躲避飞行中的障碍物,并对障碍物进行分析。
【IPC分类】G05D1-00, B64D47-00
【公开号】CN204489201
【申请号】CN201520176738
【发明人】李家伟, 张振荣
【申请人】广西大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月27日
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