[实用新型]一种基于STM32的农用无人飞机飞控系统

说明书

技术领域

本设计涉及无人机控制领域，具体是设计一种基于STM32的农用无人飞机飞控系统。

背景技术

无人飞机是在没有人驾驶的情况下自行飞行的飞机。目前，农用无人飞机大致分为固定翼飞机、直升机和多轴飞机等，控制方面采用通用的遥控器对飞机飞控系统进行时时的遥控,从而对应用人员的操作技术要求很高,精准操控的难度很大，农民使用农用无人飞机进行作业，需要进过长时间的飞行练习，并且高强度的作业容易使操作人员疲劳，容易出现事故等问题。

发明内容

本实用新型要解决的问题是设计一款能在无人时时控制的情况下，实现农用无人飞机的自动起飞、降落、自动导航、任务计划飞行等动作的飞控系统。

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：设计提供了一种基于STM32处理器的农用无人飞机飞控系统。

具体有，STM32处理器,本处理器专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计，时钟频率达到72MHz，内部资源丰富，适合无人飞机自动平稳的控制。

进一步，本设计的状态传感器采用六轴陀螺仪MPU6050、高精度数字气压传感器MS5611、三轴数字磁阻传感器HMC5883L、差分全球定位系统DGPS。六轴陀螺仪MPU6050采集3维加速度，3维角速度，3维姿态角,并将数据传送给STM32处理器进行处理；高精度数字气压传感器MS5611采集不同高度的气压不同,将气压值转换成高度值得到飞机的高度；三轴数字磁阻传感器HMC5883L采集磁场方向；差分全球定位系统DGPS采集飞机所处的经纬度以及高度。

进一步，本设计的无线模块采用NRF24L01+PA+LNA。本款无线模块传输距离长,传输频率高,方便操作,用来接收用户通过遥控器传输来得信号,并可以向用户终端发送数据。

进一步，本设计的控制端分为两种,一种是便携的小型遥控器,遥控器的控制键主要有启动、起飞、模式选择、方向控制、降落、锁定等,用户在使用时只需按下启动键就可以将飞机进行远程解锁,按下起飞键就可以进行起飞控制,模式选择键主要是用于不同的飞机进行飞控板的数据处理选择,包括为固定翼飞机和多轴飞机,多轴飞机分为三轴、四轴、六轴、八轴、十二轴等。降落键按下,飞机平稳降落,锁定键是将飞机控制锁定,防止误操作造成的损坏。飞机在飞行过程中无需时时遥控控制飞行的平稳。

另一种控制端是PC上位机控制端,用户只需要将遥控模块与PC链接,运用PC上位机发送命令就可以控制飞机的工作动作,包括自主导航、任务计划飞行等。

附图说明

图1是农用无人飞机控制端飞控板图。

图2是农用无人飞机控制端飞控板内部处理图。

图3是上位机控制端电路板图。

图中：1是控制端飞控板STM32处理器，2是六轴陀螺仪MPU6050， 3是高精度数字气压传感器MS5611，4是三轴数字磁阻传感器HMC5883L，5是天线，6是电机电调接线端子，7是固定孔，8是PCB底板，9是差分全球定位系统DGPS，10是无线模块NRF24L01+PA+LNA，11是串口接头，12是上位机控制板天线，13是上位机控制端STM32处理器。

具体实施方式

本设计的状态传感器采用六轴陀螺仪MPU6050（2）、高精度数字气压传感器MS5611（3）、三轴数字磁阻传感器HMC5883L（4）、差分全球定位系统DGPS（9）。六轴陀螺仪MPU6050（2）采集三维加速度，三维角速度，三维姿态角,并将数据传送给控制端飞控板STM32处理器（1）进行处理；高精度数字气压传感器MS5611（3）采集不同高度的气压不同,将气压值转换成高度值得到飞机的高度；三轴数字磁阻传感器HMC5883L（4）采集磁场方向；差分全球定位系统DGPS（9）采集飞机所处的经纬度以及高度。天线（5）位于PCB底板（8）上，PCB底板另一端边沿装有电机电调接线端子（6），PCB底板四角有固定孔（7），控制端飞控板STM32处理器（1）通过程序的编写,调节PID参数控制无刷电机的转速,从而控制飞机的平衡。

       PCB底板一边安装有上位机控制板天线（12），本设计的上位机控制端的串口接头（11）与PC相连,PC与上位机控制端STM32处理器（13）通信,并将上位机的数据经过上位机控制端STM32处理器（13）的处理后通过无线模块NRF24L01+PA+LNA（10）发送出去。

以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。