本實(shí)用新型涉及無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種無(wú)人機(jī)飛控供電系統(tǒng)及含其的無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)。
背景技術(shù):
多旋翼無(wú)人機(jī)又叫多軸飛行器,由三個(gè)或三個(gè)以上的獨(dú)立動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)控制飛機(jī)運(yùn)動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,協(xié)調(diào)電機(jī)之間的轉(zhuǎn)速即可實(shí)現(xiàn)控制,飛行器姿態(tài)保持能力較高,具有非常廣闊的使用領(lǐng)域和研究?jī)r(jià)值。
飛行控制系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)的重要組成部分,主要執(zhí)行無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)計(jì)算、飛行航線控制、飛行數(shù)據(jù)反饋,以及在飛行過(guò)程中執(zhí)行相關(guān)的飛行任務(wù);飛行控制系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)的行動(dòng)中樞,其穩(wěn)定性決定著無(wú)人機(jī)整個(gè)飛行過(guò)程的安全性。
無(wú)人機(jī)飛行時(shí),飛行控制系統(tǒng)通過(guò)電池供電,現(xiàn)有飛行控制系統(tǒng)中各負(fù)載的輸入電壓為5V,傳輸效率不高;另外,為了進(jìn)一步優(yōu)化飛行控制系統(tǒng)、體驗(yàn)更穩(wěn)定的飛行操作,需要對(duì)其進(jìn)行固件升級(jí),通常情況下,為了確保安全性,固件升級(jí)時(shí)需要將電池?cái)嚯?,PC機(jī)通過(guò)USB接口與飛行控制系統(tǒng)連接,通過(guò)PC機(jī)為飛行控制系統(tǒng)供電并對(duì)其進(jìn)行固件升級(jí),但是PC機(jī)只能提供5V的輸入電壓,所以各負(fù)載的輸入電壓為5V。如果要提高無(wú)人機(jī)飛行時(shí)飛控系統(tǒng)的傳輸效率,需要增大提供給各負(fù)載的輸入電壓,但是,若增大的輸入電壓大于5V,在進(jìn)行固件升級(jí)時(shí),PC機(jī)輸出的5V電壓不能達(dá)到各負(fù)載的輸入電壓,難以直接用PC機(jī)為固件升級(jí)提供電源。
因此,能否基于現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種無(wú)人機(jī)飛控供電系統(tǒng),能夠在提高無(wú)人機(jī)飛行時(shí)各負(fù)載輸入電壓以提高傳輸效率的前提下采用PC機(jī)進(jìn)行固件升級(jí)且輸入電壓為5V,成為本領(lǐng)域要解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,提供一種無(wú)人機(jī)飛控供電系統(tǒng)及含其的無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng),其能在不影響正常固件升級(jí)方式的前提下,保證無(wú)人機(jī)飛行時(shí)為飛行控制系統(tǒng)各負(fù)載提供較高的輸入電壓,從而提高了傳輸效率。
為了達(dá)到上述技術(shù)效果,本實(shí)用新型包括以下技術(shù)方案:一種無(wú)人機(jī)飛控供電系統(tǒng),包括電池、PMU模塊(電源管理模塊)、LIU模塊(飛行指示燈控制模塊)和PC機(jī),所述電池與PMU模塊連接,所述LIU模塊包括PCB板以及集成在PCB板上的與所述PMU模塊電性連接的一級(jí)降壓模塊、與所述一級(jí)降壓模塊電性連接的二級(jí)降壓模塊、與所述二級(jí)降壓模塊電性連接的電源切換模塊以及與所述電源切換模塊連接的USB接口模塊,所述電源切換模塊與PMU模塊電性連接;所述PC機(jī)與USB接口模塊連接。
本實(shí)用新型提供的無(wú)人機(jī)飛控供電系統(tǒng)能夠?yàn)闊o(wú)人機(jī)飛行或固件升級(jí)供電,電源切換模塊控制蓄電池或者與USB接口連接的PC機(jī)為飛控系統(tǒng)供電,當(dāng)無(wú)人機(jī)飛行時(shí),采用電池供電,各負(fù)載的輸入電壓為9V,
當(dāng)進(jìn)行固件升級(jí)時(shí),采用與USB接口連接的PC機(jī)供電,且各負(fù)載的輸入電壓為5V,該結(jié)構(gòu)能夠使得無(wú)人機(jī)飛行時(shí)采用9V供電,大大提高了傳輸效率。
進(jìn)一步地,所述一級(jí)降壓模塊為DC-DC降壓模塊,所述二級(jí)降壓模塊為L(zhǎng)DO降壓模塊。
進(jìn)一步地,所述電源切換模塊包括MCU芯片、功率開(kāi)關(guān)MOS管和二極管,所述PMU模塊的電源輸出端依次通過(guò)DC-DC降壓模塊、LDO降壓模塊與MCU芯片連接,所述功率開(kāi)關(guān)MOS管與二極管串聯(lián)后并聯(lián)在DC-DC降壓模塊兩端且功率開(kāi)關(guān)MOS管與MCU芯片連接,所述二極管的陽(yáng)極與DC-DC降壓模塊輸出端連接,陰極與功率開(kāi)關(guān)MOS管連接。
進(jìn)一步地,所述USB接口模塊包括數(shù)據(jù)輸出端和供電輸出端,所述PC機(jī)與USB接口模塊連接,所述USB接口模塊的數(shù)據(jù)輸出端與MCU芯片連接,供電輸出端連接在DC-DC降壓模塊輸出端與LDO降壓模塊輸入端之間。
作為優(yōu)選,所述DC-DC降壓模塊采用的芯片型號(hào)為TPS562200DDCR,所述LDO降壓模塊采用的芯片型號(hào)為CAT6219-330TD-GT3。
另外,本實(shí)用新型提供了一種含上述無(wú)人機(jī)飛控供電系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng),還包括主控器、GPS模塊、慣性測(cè)量模塊、OSD模塊和DCU模塊,所述主控器與PMU模塊連接,所述GPS模塊、慣性測(cè)量模塊、OSD模塊和DCU模塊分別通過(guò)PMU模塊與主控器連接。
作為優(yōu)選,所述主控器為MCU,型號(hào)為STM32F103T8U6。
采用上述技術(shù)方案,包括以下有益效果:本實(shí)用新型提供的無(wú)人機(jī)飛控供電系統(tǒng)及含其的無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng),其能在不影響正常固件升級(jí)方式的前提下,保證無(wú)人機(jī)飛行時(shí)為飛行控制系統(tǒng)各負(fù)載提供較高的輸入電壓,提高了傳輸效率,保證了電路的工作的可靠性,提升飛控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型提供的無(wú)人機(jī)飛控供電系統(tǒng)的電路原理圖;
圖2為本實(shí)用新型提供的無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用 新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地 描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí) 施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性 勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
在本實(shí)用新型中,術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“中”、“豎直”、“水平”、“橫向”、“縱向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系。這些術(shù)語(yǔ)主要是為了更好地描述本實(shí)用新型及其實(shí)施例,并非用于限定所指示的裝置、元件或組成部分必須具有特定方位,或以特定方位進(jìn)行構(gòu)造和操作。
并且,上述部分術(shù)語(yǔ)除了可以用于表示方位或位置關(guān)系以外,還可能用于表示其他含義,例如術(shù)語(yǔ)“上”在某些情況下也可能用于表示某種依附關(guān)系或連接關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解這些術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
此外,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“設(shè)置”、“設(shè)有”、“連接”、“相連”“套接”應(yīng)做廣義理解。例如,可以是固定連接,可拆卸連接,或整體式構(gòu)造;可以是機(jī)械連接,或電連接;可以是直接相連,或者是通過(guò)中間媒介間接相連,又或者是兩個(gè)裝置、元件或組成部分之間內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
除非另有說(shuō)明,“多個(gè)”的含義為兩個(gè)或兩個(gè)以上。
下面通過(guò)具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例1:
本實(shí)施例提供了一種無(wú)人機(jī)飛控供電系統(tǒng),如圖1所示,包括電池、PMU模塊(電源管理模塊)、LIU模塊(飛行指示燈控制模塊)和PC機(jī),所述電池與PMU模塊連接,所述LIU模塊包括PCB板以及集成在PCB板上的與所述PMU模塊電性連接的一級(jí)降壓模塊、與所述一級(jí)降壓模塊電性連接的二級(jí)降壓模塊、與所述二級(jí)降壓模塊電性連接的電源切換模塊以及與所述電源切換模塊連接的USB接口模塊,所述電源切換模塊與PMU模塊電性連接;所述PC機(jī)與USB接口模塊連接。
在本實(shí)施例中,所述一級(jí)降壓模塊為DC-DC降壓模塊,所述二級(jí)降壓模塊為L(zhǎng)DO降壓模塊。所述電源切換模塊包括MCU芯片、功開(kāi)關(guān)MOS管和二極管,所述PMU模塊的電源輸出端依次通過(guò)DC-DC降壓模塊、LDO降壓模塊與MCU芯片連接,所述功率開(kāi)關(guān)MOS管與二極管串聯(lián)后并聯(lián)在DC-DC降壓模塊兩端且功率開(kāi)關(guān)MOS管與MCU芯片連接,所述二極管的陽(yáng)極與DC-DC降壓模塊輸出端連接,陰極與功率開(kāi)關(guān)MOS管連接。功率開(kāi)關(guān)MOS管的柵極與MCU芯片連接,源極與二極管的陰極連接。
所述DC-DC降壓模塊采用的芯片型號(hào)為TPS562200DDCR,所述LDO降壓模塊采用的芯片型號(hào)為CAT6219-330TD-GT3,所述功率開(kāi)關(guān)MOS管的型號(hào)為SI2302ADS-T1-E3,所述二級(jí)管的型號(hào)為1N5819,所述MCU芯片的型號(hào)為STM32F105RBT6。
在本實(shí)施例中,所述USB接口模塊包括數(shù)據(jù)輸出端和供電輸出端,所述PC機(jī)與USB接口模塊連接,所述USB接口模塊的數(shù)據(jù)輸出端與MCU芯片連接,供電輸出端連接在DC-DC降壓模塊輸出端與LDO降壓模塊輸入端之間。
電源切換模塊的MCU芯片可以檢測(cè)出USB接口模塊是否與PC機(jī)連接,當(dāng)檢測(cè)出與PC機(jī)連接進(jìn)行固件升級(jí)時(shí),MCU芯片控制功率開(kāi)關(guān)MOS管導(dǎo)通,PC機(jī)為飛控系統(tǒng)中的各負(fù)載提供5V電壓,另外PC機(jī)輸出的5V電壓通過(guò)LDO降壓模塊降為3.3V,作為MCU芯片的輸入電壓;當(dāng)MCU芯片檢測(cè)出USB接口與PC機(jī)斷開(kāi)連接時(shí),MCU芯片控制功率開(kāi)關(guān)MOS管斷開(kāi),電池為飛控系統(tǒng)供電,飛控系統(tǒng)中各負(fù)載的輸入電壓為9V,LIU模塊的輸入電壓為9V,通過(guò)DC-DC降壓模塊降為5V,再通過(guò)LDO降壓模塊降為3.3V輸送給MCU芯片。
實(shí)施例2:
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例還提供了一種含上述無(wú)人機(jī)飛控供電系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng),如圖2所示,還包括主控器、GPS模塊、慣性測(cè)量模塊、OSD模塊和DCU模塊,所述主控器與PMU模塊連接,所述GPS模塊、慣性測(cè)量模塊、OSD模塊和DCU模塊分別通過(guò)PMU模塊與主控器連接。另外,PMU模塊、GPS模塊、慣性測(cè)量模塊、OSD模塊、DCU模塊和主控器皆連接在同一CAN總線上,主控器接收來(lái)自慣性測(cè)量模塊、GPS模塊等的數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)據(jù)信息融合,生成控制信號(hào),產(chǎn)生無(wú)人機(jī)飛行的控制命令;其中,OSD模塊將飛控主系統(tǒng)各個(gè)模塊的數(shù)據(jù)整合其上,再把監(jiān)控的數(shù)據(jù)送至終端,并疊加至圖傳的圖像上;如果是植保無(wú)人機(jī),DCU模塊處理噴灌過(guò)程的數(shù)據(jù)反饋、動(dòng)作信號(hào)等。同時(shí)將液位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為噴灌量,進(jìn)一步將噴灌量與飛行速度關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)噴藥量與作業(yè)面積的統(tǒng)一,最后將這種數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)帶入到植保作業(yè)功能過(guò)程中。 無(wú)人機(jī)飛行時(shí),電池通過(guò)PMU模塊為主控器、GPS模塊、慣性測(cè)量模塊、OSD模塊和DCU模塊供電,各模塊的輸入電壓為9V,當(dāng)用PC機(jī)對(duì)飛控系統(tǒng)進(jìn)行固件升級(jí)時(shí),將PC機(jī)與LIU模塊的USB接口模塊連接,PC機(jī)與飛控系統(tǒng)通過(guò)USB接口模塊的數(shù)據(jù)端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,PC機(jī)通過(guò)USB接口模塊的供電端為進(jìn)行固件升級(jí)的飛控系統(tǒng)供電。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。