一種基于stm32的農(nóng)用無人飛機飛控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機飛控系統(tǒng)，屬于無人機控制領(lǐng)域，包括：STM32處理器、狀態(tài)傳感器、無線模塊、控制端，所述狀態(tài)傳感器包括六軸陀螺儀MPU6050、高精度數(shù)字氣壓傳感器MS5611、三軸數(shù)字磁阻傳感器HMC5883L、差分全球定位系統(tǒng)DGPS，所述無線模塊采用NRF24L01+PA+LNA，所述控制端分為小型遙控器、PC上位機控制端兩種STM32處理器通過對狀態(tài)傳感器收集的信息進行處理，經(jīng)由控制端控制飛機飛行。本實現(xiàn)新的優(yōu)點在于能在無人時時控制的情況下，實現(xiàn)農(nóng)用無人飛機的自動起飛、降落、自動導(dǎo)航、任務(wù)計劃飛行等動作，提高了無人機的普及率和工作效率。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本設(shè)計涉及無人機控制領(lǐng)域，具體是設(shè)計一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機飛控系 統(tǒng)。 -種基于STM32的農(nóng)用無人飛機飛控系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 無人飛機是在沒有人駕駛的情況下自行飛行的飛機。目前，農(nóng)用無人飛機大致分 為固定翼飛機、直升機和多軸飛機等，控制方面采用通用的遙控器對飛機飛控系統(tǒng)進行時 時的遙控，從而對應(yīng)用人員的操作技術(shù)要求很高，精準(zhǔn)操控的難度很大，農(nóng)民使用農(nóng)用無 人飛機進行作業(yè)，需要進過長時間的飛行練習(xí)，并且高強度的作業(yè)容易使操作人員疲勞，容 易出現(xiàn)事故等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實用新型要解決的問題是設(shè)計一款能在無人時時控制的情況下，實現(xiàn)農(nóng)用無人 飛機的自動起飛、降落、自動導(dǎo)航、任務(wù)計劃飛行等動作的飛控系統(tǒng)。
[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是：設(shè)計提供了 一種基于STM32處理器的農(nóng)用無人飛機飛控系統(tǒng)。
[0005] 具體有，STM32處理器，本處理器專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用 專門設(shè)計，時鐘頻率達到72MHz，內(nèi)部資源豐富，適合無人飛機自動平穩(wěn)的控制。
[0006] 進一步，本設(shè)計的狀態(tài)傳感器采用六軸陀螺儀MPU6050、高精度數(shù)字氣壓傳感器 MS5611、三軸數(shù)字磁阻傳感器HMC5883L、差分全球定位系統(tǒng)DGPS。六軸陀螺儀MPU6050采 集3維加速度，3維角速度，3維姿態(tài)角，并將數(shù)據(jù)傳送給STM32處理器進行處理；高精度數(shù) 字氣壓傳感器MS5611采集不同高度的氣壓不同，將氣壓值轉(zhuǎn)換成高度值得到飛機的高度； 三軸數(shù)字磁阻傳感器HMC5883L采集磁場方向；差分全球定位系統(tǒng)DGPS采集飛機所處的經(jīng) 緯度以及高度。
[0007] 進一步，本設(shè)計的無線模塊采用NRF24L01+PA+LNA。本款無線模塊傳輸距離長，傳 輸頻率高，方便操作，用來接收用戶通過遙控器傳輸來得信號，并可以向用戶終端發(fā)送數(shù) 據(jù)。
[0008] 進一步，本設(shè)計的控制端分為兩種，一種是便攜的小型遙控器，遙控器的控制鍵 主要有啟動、起飛、模式選擇、方向控制、降落、鎖定等，用戶在使用時只需按下啟動鍵就可 以將飛機進行遠程解鎖，按下起飛鍵就可以進行起飛控制，模式選擇鍵主要是用于不同的 飛機進行飛控板的數(shù)據(jù)處理選擇，包括為固定翼飛機和多軸飛機，多軸飛機分為三軸、四 軸、六軸、八軸、十二軸等。降落鍵按下，飛機平穩(wěn)降落，鎖定鍵是將飛機控制鎖定，防止 誤操作造成的損壞。飛機在飛行過程中無需時時遙控控制飛行的平穩(wěn)。
[0009] 另一種控制端是PC上位機控制端，用戶只需要將遙控模塊與PC鏈接，運用PC 上位機發(fā)送命令就可以控制飛機的工作動作，包括自主導(dǎo)航、任務(wù)計劃飛行等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是農(nóng)用無人飛機控制端飛控板圖。
[0011] 圖2是農(nóng)用無人飛機控制端飛控板內(nèi)部處理圖。
[0012] 圖3是上位機控制端電路板圖。
[0013] 圖中：1是控制端飛控板STM32處理器，2是六軸陀螺儀MPU6050，3是高精度數(shù)字 氣壓傳感器MS5611，4是三軸數(shù)字磁阻傳感器HMC5883L，5是天線，6是電機電調(diào)接線端子， 7是固定孔，8是PCB底板，9是差分全球定位系統(tǒng)DGPS，10是無線模塊NRF24L01+PA+LNA， 11是串口接頭，12是上位機控制板天線，13是上位機控制端STM32處理器。

【具體實施方式】
[0014] 本設(shè)計的狀態(tài)傳感器采用六軸陀螺儀MPU6050 (2)、高精度數(shù)字氣壓傳感器 MS5611 (3)、三軸數(shù)字磁阻傳感器HMC5883L (4)、差分全球定位系統(tǒng)DGPS (9)。六軸陀螺 儀MPU6050 (2)采集三維加速度，三維角速度，三維姿態(tài)角，并將數(shù)據(jù)傳送給控制端飛控 板STM32處理器（1)進行處理；高精度數(shù)字氣壓傳感器MS5611 (3)采集不同高度的氣壓不 同，將氣壓值轉(zhuǎn)換成高度值得到飛機的高度；三軸數(shù)字磁阻傳感器HMC5883L (4)采集磁場 方向；差分全球定位系統(tǒng)DGPS (9)采集飛機所處的經(jīng)緯度以及高度。天線（5)位于PCB底 板（8)上，PCB底板另一端邊沿裝有電機電調(diào)接線端子（6)，PCB底板四角有固定孔（7)，控 制端飛控板STM32處理器（1)通過程序的編寫，調(diào)節(jié)PID參數(shù)控制無刷電機的轉(zhuǎn)速，從而 控制飛機的平衡。
[0015] PCB底板一邊安裝有上位機控制板天線（12)，本設(shè)計的上位機控制端的串口接頭 (11)與PC相連，PC與上位機控制端STM32處理器（13)通信，并將上位機的數(shù)據(jù)經(jīng)過上位 機控制端STM32處理器（13)的處理后通過無線模塊NRF24L01+PA+LNA (10)發(fā)送出去。
[0016] 以上內(nèi)容僅僅是對本實用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例和說明，所屬本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人 員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離實 用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機飛控系統(tǒng)，包括：STM32處理器、狀態(tài)傳感器、無線 模塊、控制端，其特征在于，所述狀態(tài)傳感器包括六軸陀螺儀MPU6050、高精度數(shù)字氣壓傳 感器MS5611、三軸數(shù)字磁阻傳感器HMC5883L、差分全球定位系統(tǒng)DGPS，所述無線模塊采用 NRF24L01+PA+LNA，所述控制端分為小型遙控器、PC上位機控制端兩種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機飛控系統(tǒng)，其特征在于，所述 STM32處理器安裝于飛控板上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機飛控系統(tǒng)，其特征在于，所 述狀態(tài)傳感器六軸陀螺儀MPU6050、高精度數(shù)字氣壓傳感器MS5611、三軸數(shù)字磁阻傳感器 HMC5883L、差分全球定位系統(tǒng)DGPS均飛控板上的STM32相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機飛控系統(tǒng)，其特征在于， 所述上位機控制端的串口接頭與PC相連，PC與上位機控制端STM32處理器通信。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機飛控系統(tǒng)，其特征在于， 所述上位機控制端STM32處理器與無線模塊NRF24L01+PA+LNA相連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于STM32的農(nóng)用無人飛機飛控系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制端STM32處理器與無刷電機相連接。
【文檔編號】G05D1/10GK203894636SQ201420190626
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月19日
【發(fā)明者】秦廣泉 申請人:合肥多加農(nóng)業(yè)科技有限公司