[实用新型]基于瑞萨R5F100LEA主控的四旋翼飞行控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及定位导航与控制技术领域，尤其涉及一种应用于四旋翼飞行器的飞行控制器模块，具体来说是一种基于瑞萨R5F100LEA主控的四旋翼飞行控制器。

背景技术

四旋翼飞行器是一种结构简单、易于操控、可垂直起降、悬停状态稳定的无人飞行器，通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置。四旋翼飞行器有极高的可控性、机动性和稳定性，并且具有低噪声、无污染、携带方便、安全危害性小等特点，非常适合于执行中短距离的飞行任务。在军事和民用领域四旋翼飞行器均具有广阔的应用前景，如侦察监视、通信中继、搜索救援、目标跟踪、电力检修、航拍成像等。

随着无人机的智能化程度越来越高，遥控飞行器的飞控主控制器所要处理的数据也越来越多，一方面，增加了飞控主控制器的计算量，从而使其处理其他信息的资源变得越来越少；另一方面，降低了无人机的智能化程度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于瑞萨R5F100LEA主控的四旋翼飞行控制器，通过单独的数据处理单元将传感器信息处理后传给姿态控制单元，减轻飞控主控制器的计算量，增加飞控系统的可靠性。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

基于瑞萨R5F100LEA主控的四旋翼飞行控制器，包括数据处理单元、姿态控制单元、电子罗盘、六轴姿态传感器、气压计、GPS单元接口、超声波测距模块接口、遥控器接收机接口、GPS接收模块、遥控器接收机、超声波测距模块、数据输出接口、飞控状态指示灯、独立按键、数据存储器、无线通信模块接口、电机控制信号接口、无线通信模块和电机控制模块；

所述数据处理单元分别和电子罗盘、六轴姿态传感器、气压计、数据输出接口连接；所述GPS接收模块通过GPS接收模块接口与数据处理单元连接；所述超声波测距模块通过超声波测距模块接口与数据处理单元连接；所述遥控器接收机通过遥控器接收机接口与数据处理单元连接；

所述姿态控制单元分别与数据存储器、飞控状态指示灯、独立按键连接；所述无线通信模块通过无线通信模块接口与姿态控制单元连接；所述电机控制模块通过电机控制信号接口与控制单元连接；

所述数据处理单元通过UART串口与所述姿态控制单元连接；

所述GPS接收模块用于接收GPS卫星数据，并将接收到的数据传递给所述数据处理单元；

所述超声波测距模块用于以超声波测距的方式测量四旋翼飞行器距离地面的高度；

所述数据输出接口用于将数据处理单元处理后的数据对外输出；

所述飞控状态指示灯用于显示四旋翼飞行器的飞行模式，所述飞行模式包括手动模式、定高模式、定点模式、自主飞行模式；

所述独立按键用于在四旋翼飞行器起飞之前设置飞行模式；

所述数据存储器用于存储姿态控制单元需要用到的PID控制参数；

所述姿态控制单元的芯片型号为R5F100LEA。

作为基于瑞萨R5F100LEA主控的四旋翼飞行控制器进一步的优化方案，所述电子罗盘、六轴姿态传感器、气压计分别通过IIC总线与数据处理单元连接，所述数据存储器通过IIC总线与姿态控制单元连接。

作为基于瑞萨R5F100LEA主控的四旋翼飞行控制器进一步的优化方案，所述数据处理单元的芯片型号为STM32F103C8T6。

作为基于瑞萨R5F100LEA主控的四旋翼飞行控制器进一步的优化方案，所述电子罗盘的芯片型号为HMC5883L。

作为基于瑞萨R5F100LEA主控的四旋翼飞行控制器进一步的优化方案，所述六轴姿态传感器的芯片型号为MPU6050。

作为基于瑞萨R5F100LEA主控的四旋翼飞行控制器进一步的优化方案，所述气压计的芯片型号为BMP180。

作为基于瑞萨R5F100LEA主控的四旋翼飞行控制器进一步的优化方案，所述数据存储器的芯片型号为AT24C08。

作为基于瑞萨R5F100LEA主控的四旋翼飞行控制器进一步的优化方案，所述数据输出接口的串口波特率值为115200。

本实用新型还公开了一种该基于瑞萨R5F100LEA主控的四旋翼飞行控制器的控制方法，包含以下步骤：