一种无人机自动装卸货停机坪系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种无人机自动装卸货停机坪系统，包含STM32单片机最小系统，以及分别与所述STM32单片机最小系统电气连接的WIFI通信模块、电源模块、货物检测模块、电机驱动模块、显示交互模块、4G通信模块；所述货物检测模块包含RFID；所述STM32单片机最小系统包括STM32单片机芯片，以及分别与所述STM32单片机芯片电气连接的晶振电路、复位电路、滤波电路、BOOT选择电路。本实用新型专利技术提供了一种投入低、节能、结构精简、操作便捷、工作稳定且易于维护、无线操作的无人机自动装卸货停机坪系统。

An automatic loading and unloading apron system for UAV

The utility model discloses an automatic loading and unloading apron system of an unmanned aerial vehicle, which comprises the minimum system of STM32 microcontroller, and the WIFI communication module, power supply module, cargo detection module, motor drive module, display interaction module and 4G communication module electrically connected with the minimum system of STM32 microcontroller, respectively. The system includes STM32 chip, crystal oscillator circuit, reset circuit, filter circuit and BOOT selection circuit which are electrically connected with the STM32 chip. The utility model provides an automatic loading and unloading apron system for UAV with low input, energy saving, simple structure, convenient operation, stable operation, easy maintenance and wireless operation.

【技术实现步骤摘要】
一种无人机自动装卸货停机坪系统
本技术涉及智能领域的运输系统，尤其涉及一种无人机自动装卸货停机坪系统。
技术介绍
随着我国城市化和工业化进程的加快，效率问题成为工业界密切关注的话题；与此同时带来重要的问题，在交通繁忙的环境下，如何实现高效的运输是一个问题，现有技术中有些公司研发出了采用无人机来运输，可想而知无人机运输将大大提高运输效率，特别是车子不便行驶的地方，无人机运输就最大程度的展现了他的优势，但是虽然有无人机进行运输，却没有一个良好的无人机自动装卸货停机坪系统来进行自动装卸货。因此，有必要研发一种投入低、节能、结构精简、操作便捷、工作稳定且易于维护、能实现无线操作的无人机自动装卸货停机坪系统。
技术实现思路
本技术克服了现有技术的不足，提供了一种投入低、节能、结构精简、操作便捷、工作稳定且易于维护、能实现无线操作的无人机自动装卸货停机坪系统。为达到上述目的，本技术采用的技术方案为：针对现有技术存在的不足，本技术的目的就在于设计一种投入低、节能、结构精简、操作便捷、工作稳定且易于维护、可24小时运行、无线操作的一种无人机自动装卸货停机坪系统。其创新点在于基于单片机STM32控制的自动装卸货停机坪系统，旨在实现无人机送货后实现全自动化取货至用户室内；无人机将用户物品放置于停机坪，停机坪揽货装置自动将货物揽至货箱并送至客户室内取货柜。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是这样的：一种无人机自动装卸货停机坪系统，包含STM32单片机最小系统，以及分别与所述STM32单片机最小系统电气连接的WIFI通信模块、电源模块、货物检测模块、电机驱动模块、显示交互模块、4G通信模块；所述货物检测模块包含RFID；所述STM32单片机最小系统包括STM32单片机芯片，以及分别与所述STM32单片机芯片电气连接的晶振电路、复位电路、滤波电路、BOOT选择电路；所述电源模块包括LM7805芯片以及LD1117S50芯片；所述电机驱动模块包括SLA4061功率放大芯片作为步进电机驱动芯片；显示交互模块包括触摸彩屏。本技术一个较佳实施方案中，电源模块输入电压为12V，且所述电源模块包括LM7805芯片提供5V电压，以及LD1117S50芯片和LM7805电连接，LD1117S50芯片和LM7805将输出电压稳定的3.3V电压。本技术一个较佳实施方案中，电机驱动模块采用SLA4061功率放大芯片作为步进电机驱动芯片；SLA4061功率放大芯片和光耦合电路电连接。进一步的，SLA4061功率放大芯片通过74LS240芯片与光耦合电路电连接。当电机驱动电压低至9V时电机也能正常工作；用光耦来弥补STM32引脚输出能力不足的缺点。本技术一个较佳实施方案中，4G通信模块包括NB-IoT模块进行4G信号传输。采用NB-IoT模块进行4G信号传输，具有高覆盖、强链接等优点，使数据传输更加稳定。本技术一个较佳实施方案中，显示交互模块采用2.8寸TFTLCD触摸彩屏为显示屏。采用2.8寸TFTLCD触摸彩屏作为为显示屏拥有更直接美观的操作界面，拥有触摸功能可以让人机交互更加简单。本技术一个较佳实施方案中，WIFI通信模块包括NRF24L01芯片，所述WIFI通信模块与所述STM32单片机最小系统电气连接。本技术的工作原理：通过电源电路中主电源采用12V电压供电，内部提供5V、3.3V电源为芯片及外设供给电源；由2.8寸触摸显示，起到直观显示的作用能让用户更轻松的获取输入信息，让人机信息交互更加简单便捷，再由4G通信模块与第三方无人机物流平台进行对接实现共享停机坪，让停机坪利用最大化；同时由货物检测模块通过超声检测飞行器是否降落到停机坪，并检测是否携带货物，后控制取货装置取货；电机驱动电路中的SLA4061功率放大芯片作为步进电机驱动芯片；然后通过WIFI通信模块作为一个近距离通信模块，用于停机后的数据交互，以减小与总机通信数据量进而避免数据拥堵，提高稳定性。本技术解决了现有技术中的不足，达到了以下有益效果：（1）本技术投入低、结构精简、操作便捷、工作稳定且易于维护；最小系统电路：负责数据的运算处理，使用STM32最小系统，具有程序运行稳定可靠，体积小，功耗低的特点。（2）电机驱动电路：采用SLA4061功率放大芯片作为步进电机驱动芯片，具有发热量小驱动稳定等优点。（3）电源电路：主电源采用12V电压供电，内部提供5V、3.3V电源为芯片及外设供给电源。（4）2.8寸触摸显示：起到直观显示的作用，与传统LCD液晶显示屏相比，拥有多项不可比拟的优势，能让用户更轻松的获取输入信息，让人机信息交互更加简单便捷。（5）4G通信模块：与第三方无人机物流平台进行对接实现共享停机坪，让停机坪利用最大化。（6）WIFI通信模块：作为一个近距离通信模块，用于停机后的数据交互，以减小与总机通信数据量进而避免数据拥堵，提高稳定性。（7）货物检测模块：通过超声检测飞行器是否降落到停机坪，并检测是否携带货物，后控制取货装置取货。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的模块连接示意图；图2是STM32单片机最小系统的滤波电路；图3是STM32单片机最小系统的BOOT选择电路；图4是STM32单片机最小系统的复位电路；图5是STM32单片机最小系统的晶振电路；图6是STM32单片机最小系统的STM32单片机芯片电路；图7是本技术的电源模块图一；图8是本技术的电源模块图二；图9是本技术的WIFI通信模块图；图10是本技术的电机驱动模块图一；图11是本技术的电机驱动模块图二；图12是本技术的4G通信模块图；图13是本技术的显示交互模块图；图14是本技术的货物检测模块图。具体实施方式现在结合附图和实施例对本技术作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1~14所示，一种无人机自动装卸货停机坪系统，基于单片机STM32控制的自动装卸货停机坪系统，旨在实现无人机送货后实现全自动化取货至用户室内；无人机将用户物品放置于停机坪，停机坪揽货装置自动将货物揽至货箱并送至客户室内取货柜。本技术投入低、结构精简、操作便捷、工作稳定且易于维护；最小系统电路：负责数据的运算处理，使用STM32最小系统，具有程序运行稳定可靠，体积小，功耗低的特点。如图2~6所示，为本技术的STM32单片机最小系统图，STM32单片机最小系统主要包含晶振电路、复位电路、滤波电路、BOOT选择电路均与STM32单片机芯片电气连接。进一步的，STM32单片机芯片采用的是STM32F405ZG芯片。复位电路分别与STM32单片机芯片的RESET引脚以及VBAT引脚实现电连接，复位电路中的设置的按键进行按键复位；晶振电路中包括了两个晶振分别是32.768KHZ，以及8KHZ；晶振电路与STM32单片机芯片的X1.1引脚、X1.2引脚、X2.1引脚、X2.2引脚电连接；滤波电路采用的是电容滤波器；BOOT选择电路的BOOT芯片2号引脚和4号引脚分别连接电阻后与STM32单片机芯片的BOOT0引脚、BOOT1引本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机自动装卸货停机坪系统，其特征在于：包含STM32单片机最小系统，以及分别与所述STM32单片机最小系统电气连接的WIFI通信模块、电源模块、货物检测模块、电机驱动模块、显示交互模块、4G通信模块；所述货物检测模块包含RFID；所述STM32单片机最小系统包括STM32单片机芯片，以及分别与所述STM32单片机芯片电气连接的晶振电路、复位电路、滤波电路、BOOT选择电路；所述电源模块包括LM7805芯片以及LD1117S50芯片；所述电机驱动模块包括SLA4061功率放大芯片作为步进电机驱动芯片；显示交互模块包括触摸彩屏。

【技术特征摘要】
1.一种无人机自动装卸货停机坪系统，其特征在于：包含STM32单片机最小系统，以及分别与所述STM32单片机最小系统电气连接的WIFI通信模块、电源模块、货物检测模块、电机驱动模块、显示交互模块、4G通信模块；所述货物检测模块包含RFID；所述STM32单片机最小系统包括STM32单片机芯片，以及分别与所述STM32单片机芯片电气连接的晶振电路、复位电路、滤波电路、BOOT选择电路；所述电源模块包括LM7805芯片以及LD1117S50芯片；所述电机驱动模块包括SLA4061功率放大芯片作为步进电机驱动芯片；显示交互模块包括触摸彩屏。2.根据权利要求1所述的一种无人机自动装卸货停机坪系统，其特征在于：所述电源模块输入电压为12V，且所述电源模块包括LM7805芯片提供5...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡成田，赵展，魏雯，何津津，许春敏，
申请(专利权)人：苏州工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32