本发明涉及挂载识别技术领域，尤其涉及一种无人机挂载识别系统。
背景技术：
随着当代无人机技术的不断发展及普及，工业级无人机在生活中的应用领域已经相当广泛，现在工业级无人机已经成为公共安全、消防安全、环境勘察等应用领域的重要成员之一。
目前，在工业级无人机系统的应用中，因现有的无人机系统受到本身硬件的制约能识别的挂载比较单一，或者地面站工作软件无法识别当前挂载为何种挂载，更不能控制挂载，因此大部分的挂载使用还不是很灵活，从而导致一款飞机只能实现单一的应用功能，比如航拍的专业无人机只合适航拍，地理勘察就只应用在地理勘察等等这些情况，对工业级无人机飞行平台的应用比较单一，从而造成了专业级无人机应用范围小、且不灵活的窘境。
技术实现要素：
本发明针对现有方法的缺点，提出一种无人机挂载识别系统，用以解决现有技术存在的上述问题。
根据本发明的第一个方面，提供了一种无人机挂载识别系统，由无人机、挂载识别控制板、电源系统、挂载组件及拨码开关组成。
所述无人机至少包括飞行控制系统；
所述挂载识别控制板由单片机STM32F302RBT6和晶体振荡器组成，至少包括JP1、JP2、JP3、JP4、JP5五个接口；
所述晶体振荡器是指封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件；
所述电源系统至少包括电源、低压差线性稳压器、能将电源电压转成5V、12V、24V的电源模块，以给所述单片机STM32F302RBT6和所述挂载组件供电；
所述挂载组件用于悬挂至少一个挂载；
所述拨码开关用于对所述挂载进行编码；
其中，所述飞行控制系统通过JP1接口给挂载识别控制板供电；
所述飞行控制系统通过JP2接口与挂载识别控制板进行串口通信；
所述挂载识别控制板通过JP4和JP5接口将所述电源模块的24V电压提供给所述挂载；
所述单片机STM32F302RBT6的接口GPIO资源与所述拨码开关连接，所述单片机STM32F302RBT6串口UART资源与所述飞行控制系统连接，从而所述单片机STM32F302RBT6与所述飞行控制系统可以进行双向通信以传输挂载类型、状态以及相关的通信数据。
优选的，所述单片机STM32F302RBT6的接口GPIO资源与所述拨码开关连接，具体是指：
若所述拨码开关为五路拨码开关，则所述五路拨码开关的五个引脚为ID_1、ID_2、ID_3、ID_4和ID_5，连接所述五个引脚与所述单片机STM32F302RBT6的GPIO引脚资源PC15、PC0、PC1、PC2、PC3，并配置所述五个引脚的IO口模式为上拉输入，通过拨动拨码开关，从而设置所述单片机STM32F302RBT6的GPIO输入引脚的电平，通过所述引脚的电平，可以进行挂载识别；
所述拨码开关用于对所述挂载进行编码，具体是指：
所述五路拨码开关如果拨向ID_1、ID_2、ID_3、ID_4和ID_5，那么对应的GPIO电平为高电平，以1标示；如果拨码开关拨向靠近GND这边，那么对应的GPIO电平为低电平，以0标示。
进一步的，所述拨码开关用于对所述挂载进行编码，还包括：
通过所述拨码开关的编码，并转换为相对应的值以完成对所述挂载进行编号。
进一步的，所述拨码开关用于对所述挂载进行编码，还包括：
当所述挂载的数量超过当前挂载数量，增加所述拨码开关的位数，以增加挂载的编号。
进一步的，所述挂载识别控制板通过JP4和JP5将所述电源模块的24V电压提供给所述挂载，具体是指：
所述挂载识别控制板通过使用型号为TPS5430DDAR的电源IC制作两路DC-DC，一路为12V、另一路为5V并经JP4和JP5接口给挂载供电，其中JP4和JP5接口为POGOPIN接口。
进一步的，所述电源系统供电给所述单片机STM32F302RBT6，是指：
所述挂载识别控制板通过使用型号为MP2451的电源IC进行DC-DC电路设计，生成一路5V电压供给型号为RT9167-A33GB的电源IC，经过所述低压差线性稳压器生成3.3V电压给所述单片机STM32F302RBT6进行供电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过无人机飞控系统结合单片机STM32F302RBT6及编码开关完成对负载的识别，不仅能根据实时需求灵活变换挂载，同时无人机能挂载多种挂载，飞行控制系统能够获知当前的挂载，以及根据当前的挂载执行不同的任务，而且能够使无人机更专业化以拓宽无人机应用领域，从而提高了飞行器系统的集成性、灵活性、兼容性等，降低了整套飞行器系统的成本跟专业化——一个飞行器，无需更多的设计，只需调整添加新的挂载，更新飞行平台的软件跟地面站软件，便可完整的兼容其他挂载，以达到整个系统的最优性能。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为实施例的一种无人机挂载识别系统的结构框图；
图2为实施例的一种无人机挂载识别系统的框架图；
图3为实施例的一种无人机挂载识别系统中的电源模块给挂载供电的POGOPIN接口电路图；
图4为实施例的一种无人机挂载识别系统中的电源模块给挂载供电的部分电路图(24V)；
图5为实施例的一种无人机挂载识别系统中的电源模块给挂载供电的部分电路图(12V)；
图6为实施例的一种无人机挂载识别系统中的电源模块给挂载供电的部分电路图(5V)；
图7为实施例的一种无人机挂载识别系统中的电源模块给单片机供电的部分电路图；
图8为实施例的一种无人机挂载识别系统中的单片机实现挂载控制和挂载识别线路图；
图9为实施例的一种无人机挂载识别系统中的拨码开关线路图；
图10为实施例的一种无人机挂载识别系统中的飞行控制系统经典控制图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分例，实施而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本领域普通技术人员可以理解，本发明所涉及的名词的含义至少包括：
飞行控制系统：一般简称飞控系统，无人机的飞行控制系统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
直流电转换直流电：Direct current-Direct current(DC-DC)将一个范围或固定值的直流电压变换为另一个可变或固定值的直流电压；
低压差线性稳压器：Low Dropout Regulator(LDO)是新一代的集成电路稳压器，它是一个自耗很低的微型片上系统。它可用于电流主通道控制，芯片上集成了具有极低线上导通电阻的mosfet、肖特基二极管、取样电阻和分压电阻等硬件电路，并具有过流保护、过温保护、精密基准源、差分放大器、延迟器等功能；
微控制单元：Microcontroller Unit(MCU)，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)，简称单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。
通用输入/输出：General Purpose Input Output(GPIO)或总线扩展器，人们利用工业标准I2C、SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口，或当系统需要采用远端串行通信或控制时，GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。或总线扩展器，人们利用工业标准I2C、SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口，或当系统需要采用远端串行通信或控制时，GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。
通用异步收发传输器：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter(UART)是一种通用串行数据总线，用于异步通信，该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收；在嵌入式设计中，UART用来与PC进行通信，包括与监控调试器和其它器件，如EEPROM通信。
因此，为了解决上述问题，提供了一种无人机挂载识别系统。
实施例
如图1所示，提供了一种无人机挂载识别系统，由无人机、挂载识别控制板、电源系统、挂载组件及拨码开关组成，
具体而言，如图2所示，该图是本实施例的框架图，所述无人机至少包括飞行控制系统；
所述挂载识别控制板由晶体振荡器和MCU组成，所述MCU具体是指单片机STM32F302RBT6，所述挂载识别控制板至少包括JP1、JP2、JP3、JP4、JP5五个接口；
所述晶体振荡器是指封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件；晶振在电气上可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率为串联谐振，较高的频率为并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。晶振具有低功耗、快速启动、低电压工作、低电平驱动和低电流消耗等优势，合适的应用将会给整个电路带来意想不到的效果。
所述电源系统至少包括电源、低压差线性稳压器、能将电源电压转成5V、12V、24V的电源模块，以给所述单片机STM32F302RBT6和所述挂载组件供电。
电源系统给所述挂载组件供电具体如图3至图6所示，是一种无人机挂载识别系统中的电源模块给挂载供电的部分电路图：为提供24V(电路图如图4)给挂载供电，所述挂载识别控制板通过使用电源IC(TPS5430DDAR)制作两路DC-DC，生成一路12V(电路图如图5)和一路5V(电路图如图6)经JP4和JP5接口给挂载供电，其中JP4和JP5接口为POGOPIN接口，换而言之，挂载通过POGOPIN接口(电路图如图3)连接挂载识别控制板。
电源系统给所述单片机STM32F302RBT6供电具体如图7所示，是实施例的一种无人机挂载识别系统中的电源模块给单片机供电的部分电路图：所述挂载识别控制板通过使用IC(MP2451)进行DC-DC电路设计，生成一路5V电压供给IC(RT9167-A33GB)，经过所述低压差线性稳压器生成3.3V电压给单片机STM32F302RBT6进行供电。
所述挂载组件用于悬挂至少一个挂载；
所述拨码开关用于对所述挂载进行编码；
其中，所述飞行控制系统通过JP1接口给挂载识别控制板供电；
所述飞行控制系统通过JP2接口与挂载识别控制板进行串口通信；
所述挂载识别控制板通过JP4和JP5接口将所述电源模块的24V电压提供给所述挂载；
所述单片机STM32F302RBT6的接口GPIO资源与所述拨码开关连接，所述单片机STM32F302RBT6串口UART资源与所述飞行控制系统连接，从而所述单片机STM32F302RBT6与所述飞行控制系统可以进行双向通信以传输挂载类型、状态以及相关的通信数据。
UART首先将接收到的并行数据转换成串行数据来传输。消息帧从一个低位起始位开始，后面是5～8个数据位，一个可用的奇偶位和一个或几个高位停止位。接收器发现开始位时它就知道数据准备发送，并尝试与发送器时钟频率同步。如果选择了奇偶，UART就在数据位后面加上奇偶位。奇偶位可用来帮助错误校验。在接收过程中，UART从消息帧中去掉起始位和结束位，对进来的字节进行奇偶校验，并将数据字节从串行转换成并行。UART也产生额外的信号来指示发送和接收的状态。例如，如果产生一个奇偶错误，UART就置位奇偶标志。
如图8和图9所示，若所述拨码开关是五路拨码开关，使通过用所述单片机STM32F302RBT6的GPIO引脚资源PC15、PC0、PC1、PC2、PC3，则将ID_1、ID_2、ID_3、ID_4和ID_5这五个引脚的IO口模式配置为上拉输入，通过这五个引脚直接与5位拨码开关的一端直接连接在一起，通过拨动拨码开关，从而设置所述单片机STM32F302RBT6的GPIO输入引脚ID_1、ID_2、ID_3、ID_4和ID_5的电平，通过所述五个引脚的电平，可以进行挂载识别。
通过GPIO口和UART进行数据交互，控制硬件工作(如LED、蜂鸣器等)，读取硬件的工作状态信号(如中断信号)等过程的功率损耗较小，且GPIO还具有布线简单、小封装、低成本、灵活的灯光控制、可预先确定相应时间等优点。
所述拨码开关用于对所述挂载进行编码，具体是指：
所述五路拨码开关如果拨向ID_1、ID_2、ID_3、ID_4和ID_5，那么对应的GPIO电平为高电平，以1标示；如果拨码开关拨向靠近GND这边，那么对应的GPIO电平为低电平，以0标示，具体编号如下表格所示：
根据表格所示，我们可以通过拨码开关的编码，根据拨码开关转换为相对应的值，便可以对挂载进行0～N的编号，完成了挂载的编码工作，从而可以实现飞机对挂载的识别。
当然，在现实生活中，当所述挂载的数量超过当前挂载数量，增加所述拨码开关的位数，即可增加挂载的编号、编码及识别。
如图10所示，是本实施例中一种无人机挂载识别系统中的飞行控制系统经典控制图，通过对挂载信息的获取完成识别，再结合获取的航姿信号、无人机的空速、迎角、侧滑角、经度、纬度、高度、及气压等信息，以及预载入或动态载入的航线、任务信息，进行导航控制或内、外环控制以完成与挂载相关的任务。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，模块和相关工作单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，装置和，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。