一种多旋翼飞行器闭源飞控的控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及控制器领域，尤其涉及一种多旋翼飞行器闭源飞控的控制器。
【背景技术】
[0002]多旋翼飞行器(尤其是四旋翼飞行器，下文简称飞行器)在世界范围内掀起了一股热潮。作为多旋翼飞行器的核心部分，飞行控制系统(简称飞控，下文均使用此简称)的性能也越来越好。相比于开源飞控，闭源飞控的使用更加易于上手，且性能也非常优越，这大大降低了多旋翼飞行器的使用门槛。使用多旋翼飞行器进行航拍已经不能满足人们的需求了，智能化已经成为了多旋翼飞行器的一大趋势。
[0003]为了实现飞行器能不依靠人操控、达到自主飞行的目的，要对飞行器进行二次开发。目前主流的方法是在飞行器上安装一个利用串口与飞行器通信的小型计算机，或者地面工作站(也是一种计算机)通过无线信号与飞行器进行通信。当人们在计算机上处理完各个传感器的信号之后，发送给飞控，对飞行器进行控制。
[0004]人们希望多旋翼飞行器能在特定的环境中自主地执行某些任务，而这个目标实现的前提就是拥有一个稳定易上手的飞行器平台。开源飞控开放源代码，但是调试复杂，有些人在花费大量时间调试开源飞控后搭建好一个稳定的平台，但飞行中每次意外坠机都需要花费大量时间再次调试，大大影响研发进度。闭源飞控虽然能很容易的实现一个稳定的平台，但是由于其不开放源代码，人们很难在此基础将计算机计算好的控制信号发送给飞控，从而达到二次开发的目的。
【发明内容】
[0005]基于上述的问题，本发明提出了一种多旋翼飞行器闭源飞控的控制器。
[0006]本发明解决其技术问题的技术方案是:一种多旋翼飞行器闭源飞控的控制器，它包括外部+5V电源、电源模块、工作指示模块、复位模块、接收机供电模块、最小系统板模块、接收机控制信号接收模块、控制信号发送模块、接口转换模块;其中，所述外部+5V电源为电源模块、接收机供电模块、接收机控制信号接收模块、接口转换模块提供工作电压；电源模块将外部+5V电源转化为+3.3V电源，为工作指示模块、复位模块和最小系统板模块供电；工作指示模块和复位模块均与电源模块相连，工作指示模块用于指示电源模块是否产生稳定的+3.3V电压，复位模块用于对最小系统板模块复位;接收机控制信号接收模块、控制信号发送模块和接口转换模块均与最小系统板模块相连;接收机控制信号接收模块用于接收遥控器所发出的控制信号；控制信号发送模块用于将接收到的信号发送给飞控;接口转换模块用于将计算机的USB接口信号转换为RS232接口信号，并将转换后的控制信号发送给最小系统板模块;最小系统板模块用于接收接口转换模块发送来的控制信号或接收机控制信号接收模块传输的控制信号，判断并向飞控发送对应模块的控制信号。
[0007]进一步的，所述电源模块由稳压芯片Ul、电容C8和电容C9组成;其中，外部+5V电源分别与电容C8的正极和稳压芯片UI的电压输入端口相连;稳压芯片UI的电压输出端口输出+3.3V电源，电容C9的正极与稳压芯片Ul的电压输出端口相连；电容C8的负极、稳压芯片Ul的接地端口和电容C9的负极均接地；
[0008]所述工作指示模块由电阻Rl和发光二极管Dl组成，电阻Rl—端连接+3.3V电源，另一端连接发光二极管Dl的正极，发光二极管Dl的负极接地；
[0009]所述复位模块包括电阻R2、电容C5和复位开关SI;其中，电阻R2的一端连接+3.3V电源，电阻R2的另一端分别连接复位开关SI的一端和电容C5的一端，复位开关SI的另一端和电容C5的另一端均接地；
[0010]所述接收机供电模块为接口Pl，接口 Pl的第一端口连接外部+5V电源，接口 Pl的第二端口接地；
[0011]所述最小系统板模块包括电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C6、电容C7、电容ClO、芯片U2、晶体振荡器Yl、接口P4、；其中，所述电容Cl的一端和晶体振荡器Yl的一端均与芯片U2的第一时钟输入端口相连，电容C2的一端和晶体振荡器Yl的另一端均与芯片U2的第二时钟输入端口相连；电容Cl的另一端和电容C2的另一端均接地；电容C3的一端和电容C4的一端以及芯片U2的模拟接地端均接地；电容C3的另一端和电容C4的另一端以及芯片U2的模拟电压输入端均与+3.3V电源相连；电容C6的一端、芯片U2的电源输入端和芯片U2的电池电压输入端均与+3.3V电源；电容C6的另一端和芯片U2的启动模式端均接地；电容C7的一端接地，另一端和芯片U2的电源输入端口相连后与+3.3V电源；电容ClO的一端与芯片U2的电源输入端口相连后与+3.3V电源，电容ClO的另一端接地;接口 P4的第一端口与+3.3V电源相连，接口 P4的第二端口与芯片U2的第一 SWD烧写端口相连，接口 P4的第三端口与芯片U2的第二 SWD烧写端口相连，接口 P4的第四端口接地;芯片U2的所有接地端口均接地；
[0012]所述接收机控制信号接收模块包括接口P2、电阻R3、发光二极管D2和芯片U2组成；电阻R3的一端连接外部+5V电源，电阻R3的另一端连接发光二极端D2的正极，发光二极管D2的负极连接接口P2的第一端口，接口P2的第一端口连接芯片U2的第一I/O端口；接口P2的第二端口连接芯片U2的第二I/O端口，接口P2的第三端口连接芯片U2的第三I/O端口，接口P2的第四端口连接芯片U2的第四I/O端口，接口P2的第五端口连接芯片U2的第五I/O端口，接口 P2的第六端连接芯片U2的第六I/O端口；
[0013]所述控制信号发送模块为接口P3，接口P3的第一端口连接芯片U2的第七I/O端口，接口 P3的第二端口连接芯片U2的第八I /0端口，接口 P3的第三端口连接芯片U2的第九I/0端口，接口P3的第四端口连接芯片U2的第十I/O端口；
[0014]所述接口转换模块包括芯片U3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C11、电容C12、电容C13、发光二极管D3、发光二极管D4、晶体振荡器Y2、接口P5;其中，发光二极管D3的正极与外部+5V电源相连，发光二极管D3的负极与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与芯片U3的数据发送端口相连；电阻R4的一端接地，另一端分别与电容Cll的一端和芯片U3的接地端口相连；电容Cl I的另一端与芯片U3的电源端口相连；电阻R6的一端和电阻R7的一端均与外部+5V电源相连；电阻R6的另一端与芯片U3的第一I/O端口相连，电阻R7的另一端与芯片U3的第二I/O端口相连；电容C12的一端和电容C13的一端均接地，电容C12的另一端和晶体振荡器Y2的一端相连后接芯片U3的第一时钟端口，电容C13的另一端和晶体振荡器Y2的另一端相连后接芯片U3的第二时钟端口 ；发光二极管D4的负极接地，发光二极管D4的正极与电阻R9的一端相连，电阻R9的另一端、芯片U3的电源端口以及接口 P5的第一端口均与外部+5V电源相连;接口P5的第二端口与芯片U3的第一USB信号端口相连;接口P5的第三端口与芯片U3的第二USB信号端口相连;接口 P5的第四端口接地；电阻R8的一端与接口 P5的第三端口相连，另一端与芯片U3的电源输出端口相连;芯片U3的接地端口均接地；芯片U3的数据发送端口与芯片U2的数据接收端口相连，芯片U3的数据接收端口与芯片U2的数据发送端口相连。
[0015]本发明具有的有益效果是:
[0016]1、在“自动模式”下，将计算机输出的控制信号在控制器中经过相应的处理后发送给闭源飞控，闭源飞控将接收到的控制信号在内部进行相应的算法处理，然后输出信号给飞行器的电子调速器(简称电调)。既达到了接收计算机的控制信号，实现了闭源飞控的二次开发目的，又没有影响到闭源飞控的良好性能。
[0017]2、在“自动模式”下，闭源飞控接收来自于计算机的控制信号；当紧急情况发生时，用遥控器将控制器切换至“手动模式”，利用遥控器操控飞行器，避免了飞行器的损坏、人员的伤亡及财产的损失。
[0018]3、无论控制器处于哪种控制模式，都会将所接收的控制信号实时发送给飞控，不会有信号的丢失与延迟。
[0019]4、控制器集成USB-RS232接头转换芯片，可直接连接计算机，方便快捷。
[0020]5、控制器成品体积约18立方厘米，质量约15克，具有体积小、质量轻的有点，在飞行器上的安装位置无任何不合理的要求，对飞行器的空气动力学模型产生的影响可以忽略不计。
【附图说明】
[0021 ]图1是本发明控制器的结构示意图；
[0022]图2是本发明控制器的电源模块电路图；
[0023]图3是本发明控制器的工作指示模块电路图；
[0024]图4是本发明控制器的复位模块电路图；
[0025]图5是本发明控制器的接收机供电模块电路图；
[0026]图6是本发明控制器的最小系统板模块电路图；
[0027]图7是本发明控制器的接收机控制信号接收模块电路图；
[0028]图8是本发明控制器的控制信号发送模块电路图；
[0029]图9是本发明控制器的接口转换模块电路图；
[0030]图10是本发明控制器的实施例示意图；
[0031]图11是本发明中由接收机到接收机控制信号接