四旋翼无人机(二) -- pixhawk4

pixhawk

在无人机开发了领域会经常提及"飞控"这两个字,百度百科上说:飞控又称飞行控制器，是用于在起飞、巡航、降落等阶段辅助或全自主对飞行器的其他系统及元器件起到协同控制的元件.可以这么理解,只要飞机上电了,那么飞控就会组织协同其他的元器件一起控制飞机实现起飞,巡航,降落.同时,飞控既能够在完全自主实现这一操作,也可以辅助操作者手动控制这个过程.

我们把"飞控"划分成两部分:硬件和软件,这里我们要谈论的就是硬件部分.这里我们使用的飞控硬件就是pixhawk4,是pixhawk的第四版本.该硬件是开源的,网上可以很方便的购买.

上面就是pixhawk4的图片,pixhawk4本质上是一套集成了传感器、输入输出功能及嵌入式处理芯片的电路板。它主要由两部分构成：PX4FMU和PX4IO

FMU表示飞行管理组件,主要负责对传感器进行数据采集并进行姿态和位置解算，并通过经典PID控制程序输出控制量到IO程序中，生成飞行控制量，进而控制飞机的飞行.FMU处理器使用的是:STM32F765,32 位 Arm® Cortex®-M7，216MHz，2MB 储存，512KB RAM.

IO主要负责的是输入和输出,输入部分指以SBUS协议的遥控器串口信号,输出部分主要是输出PWM混控信号.IO处理器使用的是:STM32F100,32 位 Arm® Cortex®-M3，24MHz，8KB SRAM.

在pixhawk4还集成了板载传感器:

加速度计 / 陀螺仪：ICM-20689
加速度计 / 陀螺仪：BMI055
磁力计：IST8310
气压计：MS5611

这里使用的加速度计和陀螺仪有两个.

GPS:

GPS：ublox Neo-M8N GPS/GLONASS 接收器；集成磁力计 IST8310

接口:

8-16 路PWM输出（8路来自 IO，8路来自 FMU）
FMU 上有 3 路专用 PWM/Capture 输入
用于 CPPM 的专用遥控输入
用于 Spektrum / DSM 与有模拟 / PWM RSSI 的 S.Bus 的专用遥控输入
专用 S.Bus 舵机输出
5 个通用串行接口
3 个 I2C 接口
4 路 SPI 总线
多达 2 路 CAN 总线用于带串口的电调
两路电池电压 / 电流模拟输入口

电源系统

电源模块输出：4.9~5.5V
USB 电源输入：4.75~5.25V
舵机轨道输入：0~36V

重量和尺寸

重量：15.8g
尺寸：44x84x12mm

其它特性：

工作温度：-40 ~ 85°C