無人機(jī)裝調(diào)檢修技術(shù)與人工智能應(yīng)用課件：飛控芯片、遙控器、天線

飛控芯片動腦思考探索新知

4.4.1飛控

無人機(jī)飛控是無人機(jī)的大腦，它是能穩(wěn)定、控制無人機(jī)飛行姿態(tài)和無人機(jī)自主或半自主飛行的控制芯片。動腦思考探索新知4.4.2飛控運(yùn)算速度

取決于飛控的主控芯片（MCU）,MCU的性能也決定了無人機(jī)是否能夠飛得足夠穩(wěn)定和靈活。動腦思考探索新知

4.4.3飛控芯片代號的含意1）

飛控芯片9位代碼含意，見表4-2。

表4-2飛控芯片9位代碼含意STM32F051R8T6XXX家族類別特定功能引腳數(shù)閃存容量封裝溫度范圍固件版稅選項動腦思考探索新知

4.4.3飛控芯片代號的含意2）飛控芯片代號的具體解釋，如圖4-35所示。

圖4-35飛控芯片9位代碼的具體解釋動腦思考探索新知

4.4.4飛控芯片圖4-36F0芯片1）F0飛控芯片,如圖4-36所示。2）F3飛控芯片,如圖4-37所示。圖4-37F3芯片動腦思考探索新知

4.4.4飛控芯片

圖4-38F4芯片3）F4飛控芯片,如圖4-38所示。4）F7飛控芯片,如圖4-39所示。

圖4-39F7芯片動腦思考探索新知

4.4.5主流飛控芯片接口圖（1）F3飛控芯片外部接口圖，如圖4-40所示。

圖4-40F3飛控芯片接線圖動腦思考探索新知

4.4.5主流飛控芯片接口圖（2）F4飛控芯片1）F4飛控芯片外部接口圖（正面），如圖4-41所示。圖4-41F4飛控芯片外部接口圖（正面）動腦思考探索新知

4.4.5主流飛控芯片接口圖（2）F4飛控芯片2）F4飛控芯片外部接口圖（反面），如圖4-42所示。圖4-42F4飛控芯片外部接口圖（反面）動腦思考探索新知

4.4.5主流飛控芯片接口圖（3）F7飛控芯片1）F7飛控芯片外部接口圖，如圖4-43所示。圖4-43F7飛控外部接口圖動腦思考探索新知

4.4.5主流飛控芯片接口圖（3）F7飛控芯片2）F7（v1.0）飛控芯片接線圖詳解，如圖4-44所示。圖4-44F7（v1.0）飛控芯片接線圖詳解動腦思考探索新知

4.4.6飛控芯片關(guān)鍵元器件1）MCU:核心器件，MCU將根據(jù)用戶操作的指令以及陀螺儀數(shù)據(jù)，通過飛行算法控制飛行器的穩(wěn)定運(yùn)行，如圖4-45所示。

圖4-45飛控芯片關(guān)鍵元器件動腦思考探索新知

4.4.6飛控芯片關(guān)鍵元器件2）陀螺儀:測量無人機(jī)當(dāng)前的姿態(tài)，傳輸姿態(tài)信息給MCU。3）視頻字符疊加IC:提取來至攝像頭的視頻同步信號，根據(jù)同步信號將字符疊加在視頻信號上，和視頻信號同時顯示在視頻接收機(jī)上。動腦思考探索新知

4.4.6飛控芯片關(guān)鍵元器件4）

晶振:產(chǎn)生時鐘信號，MCU在時鐘信號的驅(qū)動下，執(zhí)行程序。5）

電源IC:為飛控其它IC提供穩(wěn)壓電源。動腦思考探索新知

4.4.6飛控芯片關(guān)鍵元器件6）USB:與電腦調(diào)參軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。7）TF卡槽:可插TF卡，用于存儲數(shù)據(jù)和信息，如圖4-46所示。

圖4-46TF卡槽動腦思考探索新知

4.4.8飛控芯片選擇及鑒別（1）

芯片的整體外觀

1）優(yōu)質(zhì)飛控芯片，元器件安裝、排列整齊；劣質(zhì)飛控芯片的元器件排列則相反。2）劣質(zhì)飛控芯片上的絕緣層厚、薄不一，甚至?xí)霈F(xiàn)氣泡。3）飛控芯片上的字符清楚、焊點色澤光亮為優(yōu)質(zhì)品。動腦思考探索新知

4.4.8飛控芯片選擇及鑒別（2）PCB截面

1）質(zhì)量好的PCB光滑，密度大。2）劣質(zhì)飛控芯片使用密度低、非耐高溫的PCB，多次焊接后，焊點會自動脫落。3）MCU的型號及含義可以直接查詢圖4-35獲取。動腦思考探索新知

4.4.8飛控芯片選擇及鑒別（3）特別提醒

1）由于生產(chǎn)工序少、難度低，市面上有相當(dāng)數(shù)量山寨版的飛控芯片產(chǎn)品。2）購買前，需要多方面了解信息，最好通過企業(yè)官網(wǎng)或者正規(guī)渠道購買飛控芯片產(chǎn)品。動腦思考探索新知

遙控器

遙控器是無線電控制器（英文縮寫為R/C或RC）或發(fā)射機(jī)的簡稱，用于控制各類模型（車、船、航空模型、無人機(jī)）的一種手持設(shè)備，如圖4-47所示。圖4-47遙控器動腦思考探索新知4.5.1工作方式1）遙控器通常工作在2.4GHz頻段（2.4～2.483G是全球通用的民用無線電頻段）。2）它通過發(fā)射載波無線電信號給安裝在無人機(jī)上的接收機(jī)，進(jìn)而把信號傳輸給飛控，實現(xiàn)對無人機(jī)的控制。動腦思考探索新知4.5.1工作方式3）為了保證無人機(jī)駕駛員對無人機(jī)的可靠控制，遙控器普遍采用跳頻（FHSS）或直序展頻（DSSS）技術(shù)；使得多臺遙控器同時工作或有外部同頻干擾時，遙控器仍然具有較強(qiáng)的抗干擾能力。動腦思考探索新知4.5.2需要認(rèn)證

遙控器作為一種射頻電子設(shè)備，在全球不同地區(qū)有具體的管理規(guī)范和要求，需要得到當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)檢測機(jī)構(gòu)的認(rèn)證，許可，才能銷售和使用。1）美國：美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）認(rèn)證。

2）歐盟：CE認(rèn)證。3）中國：國家無線管理委員會（SRRC）認(rèn)證。動腦思考探索新知4.5.3遙控器界面1.無人機(jī)遙控器正面各手柄、開關(guān)明細(xì)，如圖4-48所示。圖4-48遙控器正面各手柄、開關(guān)明細(xì)動腦思考探索新知4.5.3遙控器界面2）無人機(jī)遙控器背面各接口明細(xì)，如圖4-49所示。

圖4-49遙控器背面動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用（1）基本設(shè)置，開啟遙控器，如圖4-50所示。

圖4-50開啟遙控器（1）動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用（1）基本設(shè)置，開啟遙控器，如圖4-50所示。圖4-50開啟遙控器（2）動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用

（2）系統(tǒng)設(shè)置：語言設(shè)置、時間設(shè)置、各類告警設(shè)置、屏幕對比度設(shè)置、音量調(diào)節(jié)設(shè)置等,如圖4-51所示。

圖4-51遙控器系統(tǒng)設(shè)置（1）動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用（2）系統(tǒng)設(shè)置：語言設(shè)置、時間設(shè)置、各類告警設(shè)置、屏幕對比度設(shè)置、音量調(diào)節(jié)設(shè)置等,如圖4-51所示。

圖4-51遙控器系統(tǒng)設(shè)置（2）動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用（2）系統(tǒng)設(shè)置：語言設(shè)置、時間設(shè)置、各類告警設(shè)置、屏幕對比度設(shè)置、音量調(diào)節(jié)設(shè)置等,如圖4-51所示。

圖4-51遙控器系統(tǒng)設(shè)置（3）動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用（3）主遙桿設(shè)置：穿越機(jī)最少需要四個搖桿通道：分別控制其四種飛行姿態(tài)：橫滾（CH1）、俯仰（CH2）、油門（CH3）、偏航（CH4），如圖4-52所示。圖4-52主遙桿設(shè)置（1）動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用（3）主遙桿設(shè)置：穿越機(jī)最少需要四個搖桿通道：分別控制其四種飛行姿態(tài)：橫滾（CH1）、俯仰（CH2）、油門（CH3）、偏航（CH4），如圖4-52所示。

圖4-52主遙桿設(shè)置（2）動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用圖4-53美國手（4）常見的搖桿操作模式有兩種;1）“美國手”，左手油門俗稱“美國手”，即左側(cè)搖桿控制油門與偏航，右側(cè)搖桿控制橫滾與俯仰。富斯遙控器，“美國手”，如圖4-53所示。動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用

圖4-54日本手（4）常見的搖桿操作模式有兩種;2）“日本手”，右手油門俗稱“日本手”，即左側(cè)搖桿控制俯仰與偏航，右側(cè)搖桿控制橫滾與油門，如圖4-54所示。動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用圖4-55美國手（1）（4）常見的搖桿操作模式有兩種;3）Frsky遙控器，“美國手”，如圖4-55所示。動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用圖4-55美國手（2）（4）常見的搖桿操作模式有兩種;3）Frsky遙控器，“美國手”，如圖4-55所示。動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用（5）開關(guān)設(shè)置

1）控制開關(guān)類型有：三段開關(guān)、兩段開關(guān)、兩段復(fù)位開關(guān)和旋鈕（撥輪）開關(guān)。動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用

2）輔助通道:控制開關(guān)通過通道映射，可以設(shè)置在除CH1-CH4搖桿通道之外的其他輔助通道，用于控制無人機(jī)的飛行模式或其他狀態(tài)功能切換。在穿越機(jī)中：輔助通道控制穿越機(jī)的解鎖與鎖定、自穩(wěn)與手動飛行模式、蜂鳴器等常用功能。動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用（5）開關(guān)設(shè)置3）開關(guān)設(shè)置操作設(shè)置過程如圖4-56所示。圖4-56開關(guān)設(shè)置操作設(shè)置過程（1）動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用（5）開關(guān)設(shè)置3）開關(guān)設(shè)置操作設(shè)置過程如圖4-56所示。圖4-56開關(guān)設(shè)置操作設(shè)置過程（2）動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用（5）開關(guān)設(shè)置3）開關(guān)設(shè)置操作設(shè)置過程如圖4-56所示。圖4-56開關(guān)設(shè)置操作設(shè)置過程（3）動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用（5）開關(guān)設(shè)置（4）開關(guān)設(shè)置檢查過程如圖4-57所示。圖4-57開關(guān)設(shè)置檢查過程（1）動腦思考探索新知4.5.4遙控器的使用（5）開關(guān)設(shè)置4）開關(guān)設(shè)置檢查過程如圖4-57所示。圖4-57開關(guān)設(shè)置檢查過程（2）動腦思考探索新知4.5.5對頻（對碼）

遙控器作為傳遞操作者操縱指令的手持終端，與之匹配的是安裝在無人機(jī)上用于接收遙控器信號的接收機(jī)，通過無線射頻技術(shù)來建立穩(wěn)定的通信控制鏈路。（1）遙控器與接收機(jī)的常見控制方式有：動腦思考探索新知4.5.5對頻（對碼）

1）1對1、1對多、多對1。2）在穿越機(jī)中，則為1對1，即一個遙控器控制一架穿越機(jī)。動腦思考探索新知4.5.5對頻（對碼）

（2）對頻（對碼）

接收機(jī)與遙控器進(jìn)行對頻操作，遙控器識別并綁定接收機(jī)的專用ID，建立專用、穩(wěn)定的通信控制鏈路。動腦思考探索新知4.5.5對頻（對碼）

（3）遙控器與無人機(jī)上的接收機(jī)對頻操作過程。1）準(zhǔn)備：遙控器、穿越機(jī)、鋰電池，如圖4-58所示。

圖4-58準(zhǔn)備動腦思考探索新知4.5.5對頻（對碼）2）使用遙控器，進(jìn)入對應(yīng)菜單，如圖4-59所示。3）找到內(nèi)置射頻模塊，如圖4-60所示。圖4-59進(jìn)入對應(yīng)菜單圖4-58找到內(nèi)置射頻模塊動腦思考探索新知4.5.5對頻（對碼）4）遙控器進(jìn)入等待對頻狀態(tài)，如圖4-61所示。圖4-61遙控器進(jìn)入等待對頻狀態(tài)（1）動腦思考探索新知4.5.5對頻（對碼）4）遙控器進(jìn)入等待對頻狀態(tài)，如圖4-61所示。圖4-61遙控器進(jìn)入等待對頻狀態(tài)（2）動腦思考探索新知4.5.5對頻（對碼）（6）按住對接按鈕，如圖4-61所示。（7）接通穿越機(jī)的電源，如圖4-62所示。圖4-61按住對接按鈕圖4-62接通穿越機(jī)的電源動腦思考探索新知4.5.5對頻（對碼）5）找到穿越機(jī)上的接收機(jī)，進(jìn)行接線，如圖4-62所示。圖4-62穿越機(jī)上的接收機(jī)，進(jìn)行接線動腦思考探索新知4.5.5對頻（對碼）6）按住對接按鈕，如圖4-63所示。圖4-63按住對接按鈕動腦思考探索新知4.5.5對頻（對碼）7）接通穿越機(jī)的電源，如圖4-64所示。圖4-64接通穿越機(jī)的電源動腦思考探索新知4.5.5對頻（對碼）8）觀察接收機(jī)狀態(tài)指示燈，如圖4-65所示。9）對頻成功，如圖4-66所示。圖4-65觀察接收機(jī)狀態(tài)指示燈圖4-66對頻成功動腦思考探索新知

天

線

在穿越機(jī)（見圖4-67）通訊過程中，用來發(fā)（輻）射和接收無線電波的零件，被稱為天線。圖4-67帶天線、高清運(yùn)動相機(jī)的穿越機(jī)動腦思考探索新知4.6.1天線特性

一般天線具有雙向可逆性，既可作為發(fā)射天線，也可以作為接收天線。同時，天線有的輻射特性可實現(xiàn)發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間無線電波的傳播。動腦思考探索新知4.6.2天線重要的衡量指標(biāo)圖4-68平板天線的增益圖

天線增益是衡量天線朝著一個特定方向收、發(fā)信號的能力，如圖4-68所示。動腦思考探索新知4.6.3天線分類

（1）按方向性分類：全向天線和定向天線兩大類。1）全向天線，在水平方向上，360°均勻輻射，沒有信號盲區(qū)，無方向性，既可以作為發(fā)射天線，也可以作為接收天線，但是應(yīng)用距離短，覆蓋范圍大，價格便宜，如圖4-69所示。動腦思考探索新知4.6.3天線分類

短天線

棒狀天線圖4-69全向天線（1）動腦思考探索新知4.6.3天線分類線性天線3/4葉草全向天線蘑菇天線棒棒糖天線寶塔天線圖4-69全向天線（2）動腦思考探索新知4.6.3天線分類（1）按方向性分類：全向天線和定向天線兩大類。2）定向天線，具有很強(qiáng)的方向性，但是只能作為接收端使用，如圖4-70