PWM:
这是第一个(gè)要介(jiè)绍(shào)的,所有航模和无人机都离不开的一(yī)种接口。单线信号,周期(qī)发送正脉冲(chōng),变化脉宽作为传递信息的方式,一个针脚传递一个(gè)通道,往往(wǎng)搭(dā)配地线和电源(yuán)线可控(kòng)制一个舵机或一个电调,是无人机或航模入(rù)门第一个需要了解的接口(kǒu)。优(yōu)点是(shì)简单,稳定的(de)传输一个可量变的信(xìn)号(hào),缺陷是速度低(dī),目前常见的标准是(shì)每秒50次或300至400次。
PPM:
是(shì)PWM的升级版,就(jiù)是每(měi)个信号周期变为发送一组(zǔ)多(duō)个脉宽的(de)组合,来同时传(chuán)递多个(gè)通道的变化信息。早期也被用于遥控器无线(xiàn)电信号和航模模(mó)拟器信号,现在(zài)多用于接收机与飞控连接,带(dài)有PPM信号输(shū)出的接收机很多,是无人机入门必配,那些用转换器的是脱裤子放屁。其优点是(shì)稳(wěn)定传输多个通道,缺(quē)点是速度更(gèng)慢。
S.BUS:
是日(rì)本遥控器(qì)厂(chǎng)商FUTABA设计的(de)用单通道(dào)数字信(xìn)号传输多通道信息的(de)协议,只有一个信号(hào)针脚和一(yī)个基准(zhǔn)地线,支持HUB扩展多个(gè)舵机和电调连接在一个信
号源上(shàng),所以S.BUS其(qí)实是(shì)一(yī)种(zhǒng)总线,其原理其实就(jiù)是变化的串口协议,具体协议(yì)可以(yǐ)参考百度文(wén)库(kù)上我写的(de)的文(wén)章“PX4飞控(kòng)开发笔记-第(dì)五章:PWM,PPM,S.BUS与(yǔ)DSM2”。其优点是(shì)纯数字信号,很可靠,带(dài)有(yǒu)总线功能(néng)。缺陷是属于厂家(jiā)技术兼容设备较(jiào)少。目(mù)前是飞控(kòng)连接接(jiē)收机的最佳选择。
Relay:
其实(shí)就(jiù)是数字IO信(xìn)号,只有0和1两种状(zhuàng)态(tài),存(cún)在于(yú)飞控某(mǒu)些针(zhēn)脚用于(yú)自(zì)动控(kòng)制相机快门和农药(yào)喷头(tóu)。优点是可靠(kào),缺(quē)点是信息(xī)量(liàng)极小,浪费资(zī)源(yuán)且没有校验等功(gōng)能(néng)。
串口:
串口是目前控制领域最常见(jiàn)的设备接口(kǒu),硬件形式有TTL,232,422,485几种(zhǒng)。TTL是基本信号(hào),常见三针用法(fǎ),一个针用于信号(hào)输入叫RX,一针用于信号输(shū)出叫TX,另一针为信号基准地线。一(yī)般0伏和(hé)3-5伏表(biǎo)示0和1,飞控(kòng)自带的都是这种串口,而且会带很多个,用于连接多个(gè)设(shè)备(bèi),PIXHAWK飞控有(yǒu)5个。TTL信号的电压较低,经验上(shàng)不适合1米以上的长距离传输(shū),于(yú)是发展出232接口,使用(yòng)正负电平表示(shì)0和1其(qí)他与TTL相(xiàng)同,极大延长(zhǎng)了传输距(jù)离,但是速度依然不足。于是发展(zhǎn)出422接(jiē)口,RX和TX每个针脚(jiǎo)都变为正负电压(yā)的一对信号线(xiàn)同时跳(tiào)变,这(zhè)样干扰(rǎo)信号被(bèi)巧妙的抵消,传输距(jù)离和(hé)速度双飞(fēi)跃,但是需要5根线,给调试造成很大麻烦,目前只有军品才使用这种(zhǒng)串口。485串口(kǒu)是结合232和422优点,使用一对正负电(diàn)压(yā)的信号线既发又收,但是他需要(yào)额外一个信号控制收发转换,485总线带有总线特征(zhēng),可以在两(liǎng)根线与地线(xiàn)上(shàng)连(lián)接多个设备(bèi),但是收发,片选,仲裁,校验(yàn)等等工作都需要你写程序去协调,工(gōng)作量巨大,现在(zài)很少有人(rén)用。
SPI:
这是一种用于板上通信的高速接口,使用了(le)主(zhǔ)从设计,和专门的(de)时钟(zhōng)线,每(měi)个(gè)SPI拥有(yǒu)4个脚主入从出,主出(chū)从(cóng)入,时钟和地线。主设备负责管理信(xìn)息,时钟同(tóng)步(bù)和所(suǒ)有设(shè)备通信,一路SPI可以连接(jiē)多个设备,但是必(bì)须每(měi)个带有(yǒu)片(piàn)选。因为(wéi)有时钟线所(suǒ)以很(hěn)容(róng)易做到所有设备的同步通信,由于其稳定(dìng)性和高(gāo)速(sù)特(tè)性,在飞控板上用来连接所(suǒ)有(yǒu)传感器与主单(dān)片机。
I2C:
其(qí)实是I平方(fāng)C,是用(yòng)于连(lián)接板上高速设(shè)备的总线。拥有(yǒu)三根信号线,信号(hào),时钟和地线。也是(shì)采(cǎi)用主从设计,带有(yǒu)时(shí)钟的同步设计,但是信号(hào)线需要承担多个设备输入输出,有主设备来管理。I2C上所有设备都自带一个地址,或叫标(biāo)签,主设备用这个地址来识别设备。在飞控(kòng)中用来连接(jiē)重要性不太高的众(zhòng)多设备,指示(shì)灯,磁(cí)罗盘,空速,超声(shēng)波,激光测距等等。居然有厂家为了省事用这个总线(xiàn)连接多个(gè)电(diàn)调,这是很危险的,因为3-5v电(diàn)平在长(zhǎng)距离传输中容易(yì)受干扰。
CAN:
最(zuì)早为汽车设计(jì)的总线接口(kǒu),据说是(shì)电流传输,所(suǒ)以(yǐ)抗干扰性能超强,专门(mén)用于大干扰环境设备间多个远距离(lí)传输。只有H和L两个信号线(xiàn),所(suǒ)有设(shè)备都连接(jiē)在(zài)上(shàng)面(miàn),总线芯(xīn)片(piàn)负责仲裁。这其(qí)实是无人机上设备,尤其是(shì)多旋翼电调的最优选择,但是由于其复杂(zá)性和接(jiē)口芯片成(chéng)本(běn)问题,比较少(shǎo)有人用,PIXHAWK飞控和
ESC32电(diàn)调多年前就已经具备该接口(kǒu),至今无人(rén)问津。
AD:
模数(shù)转换接口,这种易被干扰的古老(lǎo)还存在,使用方式就是测量电压。目前飞(fēi)控用来测量电压,电流(liú),这(zhè)种方(fāng)式成本较低,在小型无人机上还可(kě)以使(shǐ)用。另(lìng)外(wài)一些(xiē)距离探测(cè)设备还在(zài)用,但是已经基(jī)本(běn)处于(yú)淘汰边缘,效果远(yuǎn)远不如数字设备,不过(guò)成本较低,比(bǐ)如空速和超(chāo)声波。
SDIO:
用于连接SD卡或TF卡(kǎ),进行(háng)飞行数据记录。由于TF卡应用普(pǔ)遍,成本较低,容量(liàng)速度都令人满意,所以渐渐成(chéng)为高级飞控必备设备,用于(yú)飞行记录,事故分(fèn)析,故(gù)障诊断等等(děng)。
USB:
民(mín)用总线接口,可以通(tōng)过HUB连接(jiē)多个设备,可(kě)以说是一种完美接口。但是(shì)其协议过于复杂,编程(chéng)工(gōng)作量极大,接口连(lián)接形式(shì)容易导致问题(tí),必须(xū)使(shǐ)用专用线材,且(qiě)不能超过2米。在飞控上主要用来地面进行调试,读写参数等等地面操作。

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