四軸無人機的處理器

       處理器是綜合各方麵數據,真正對四軸的姿態進行計算和控製的部分,通常由性能較高的單片機/微處理器完成。

       首先,處理器對姿態檢測單元提供的原始數據進行處理和計算,並得出當前四軸的準確姿態。這部分的算法是慣性導航的重要內容;然後,處理器將收到的遙控器的預期姿態設定值與當前的真實值進行對比,計算出Error=seteddata-realdata,並將此誤差輸入到WD調節器,最終解算出四個電機的轉速。處理器是四軸算法的核心執行部件。

      早期的四軸大多用AVR係列單片機作為處理器,而隨著微處理器的不斷發展,當前比較流行的處理器是ARMCortex-M3係列的單片機,如STM32等,Cortex-M4係列也逐漸比較多地用於四軸。實際上,使用高達1 GHz以上的處理器的四軸也是有的。不過,要做好四軸,最重要的還是在於姿態和自控算法,有了好的算法,即使比較弱的處理器,也可以取得較好的效果。

調試器

       在DIY四軸飛行器的過程中,調試器也是必不可少的。首先,調試器使得可以將程序下載到處理器中,從而驗證自己的程序設計;其次,調試器配合上適當的PC程序,可以讓比較輕鬆地觀察到四軸算法計算出來的各種數據,從而對自己的程序運行狀況有定量的了解。

       不同的處理器使用的調試器也不盡相同。Arduino係列的處理器,大多通過FDTI下載器直接完成下載與數據交互的功能;STM32/MSP430等處理器則往往通過USB轉串口芯片,將自身數據通過串口與PC進行交互,而在調試程序的時候則通過JTAG接口連接到專門的仿真器。

       那麽經常聽到的“飛控”一詞指的是什麽呢?最早的飛控隻包含姿態檢測單元、處理器,以及一些必要的接口和電路。隨著人們對飛控的學習進一步深入,目前很多飛控也開始集成調試器,以便能方便地連接到電腦;而到了微型四軸飛行器上,還常常包括了無線收發模塊,進一步增加了集成度。例如,的FlaPPy430學習板就集成有USB轉串口模塊,可以方便地與PC進行虛擬串口連接和數據觀察。總之,飛控是四軸飛行器的姿態檢測、遙控信號接收,以及姿態和控製算法的核心載體,因此,也常用某某飛控來指代其整個四軸飛行器係統。

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