本发明专利技术提供了一种基于DSP模块化小型无人机自驾仪，包括处理器（1）、GPS（2）、AD转换器（3）、SRAM（4）、EEPROM（5）、模拟器（6）、功率放大电路（7）、接收机（8）、JTAG（9）、远程电台（10）、陀螺仪组合（11）、加速度计组合（12）以及传感器组合（13），其中处理器（1）分别与GPS（2）、AD转换器（3）、SRAM（4）、EEPROM（5）、模拟器（6）、功率放大电路（7）、接收机（8）、JTAG（9）以及远程电台（10）相连接。本发明专利技术实现了对无人机的精确智能控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于DSP模块化小型无人机自驾仪，属于无人机控制领域。
技术介绍
无人机（Unmaned Aerial Vehicle, UAV）是一种机上无人驾驶的、有动力驱动的、可重复使用的飞行器简称。与载人飞机相比较，它具有体积小、造价低、使用方便等优点，备受世界各国青睐，拥有广泛的民用和军事用途。无人机自驾仪是无人机的核心部分，承担着数据采集，通信，控制量计算，控制量输出等多重任务。无人机的先进程度在很大程度上体现在其自驾仪上。从总体情况来看，我国无人机在军事领域发展迅速，目前很多技术已经走在世界的前列，但是在民用方面，起步比较晚，应用还比较有限。但是最近几年，民用的小型无人机自动驾驶仪的研究有所增加，特别是高新技术企业，开始研制自己无人机自动驾驶仪产品。但是由于无人机关键技术的限制，精度、性能与国外的同期产品相比差距还比较大，无人机自动驾驶仪的产品数量和功能也很有限，拥有自主知识产权的产品较少。要想从根本上提高自己的无人机自动驾驶仪产品，就必须走自主研发的道路。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种可以有利于换挡控制的基于DSP模块化小型无人机自驾仪。为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种基于DSP模块化小型无人机自驾仪，包括处理器、GPS、AD转换器、SRAM、EEPROM、模拟器、功率放大电路、接收机、JTAG、远程电台、陀螺仪组合、加速度计组合以及传感器组合，其中处理器分别与GPS、AD转换器、SRAM、EEPROM、模拟器、功率放大电路、接收机、JTAG以及远程电台相连接，AD转换器分别与陀螺仪组合、加速度计组合以及传感器组合连接，功率放大电路连接一信号控制器，处理器包括DSP芯片，内部集成有SCI（异步串行通信接口）和SPI（同步串行通信接口）。优选地，上述陀螺仪组合包括三个方向的陀螺仪，加速度计组合包括三个方向的加速度计，传感器组合包括两个气压传感器。优选地，上述AD转换器包括高精度的AD转换芯片。优选地，上述模拟器输出模拟信号。优选地，自驾仪还包括一电源，包括电压转换芯片，固定输出设计可以输出+3.3V，+5V和+12V，可调电压输出范围在+1.2V到+37V，其能够输出3A的驱动电流，内部集成频率补偿和固定频率发生器，开关频率为 150KHz。优选地，上述处理器具有150MHz的高速处理能力，具有32位浮点处理单元，6个DMA通道支持ADC、McBSP和EMTF，有多达18路的PWM输出，其中6路为TI特有的更高精度的PWM输出（HRPWM），12位16通道ADC模数转换模块。相较于现有技术，本专利技术提供的基于DSP模块化小型无人机自驾仪，用单一高性能的处理器DSP芯片来完成自驾仪设计的改进，具有自主知识产权，性能先进，实现了对无人机的精确智能控制。附图说明图1为本专利技术基于DSP模块化小型无人机自驾仪结构示意图。附图标记：1-处理器；2-GPS；3-AD转换器；4-SRAM；5-EEPROM；6-模拟器；7-功率放大电路；8-接收机；9-JTAG；10-远程电台；11-陀螺仪组合；12-加速度计组合；13-传感器组合；14-电源；15-信号控制器。具体实施方式本专利技术提供一种基于DSP模块化小型无人机自驾仪，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供的基于DSP模块化小型无人机自驾仪，包括处理器1、GPS2、AD转换器3、SRAM4、EEPROM5、模拟器6、功率放大电路7、接收机8、JTAG9、远程电台10、陀螺仪组合11、加速度计组合12以及传感器组合13，其中处理器1分别与GPS2、AD转换器3、SRAM4、EEPROM5、模拟器6、功率放大电路7、接收机8、JTAG9以及远程电台10相连接，所述AD转换器3分别与陀螺仪组合11、加速度计组合12以及传感器组合13连接，所述功率放大电路7连接一信号控制器15，所述处理器1包括DSP芯片，内部集成有SCI（异步串行通信接口）和SPI（同步串行通信接口）。其中，陀螺仪组合11包括三个方向的陀螺仪，所述加速度计组合12包括三个方向的加速度计，所述传感器组合13包括两个气压传感器。AD转换器3包括高精度的AD转换芯片。模拟器6输出模拟信号。自驾仪还包括一电源14，包括电压转换芯片，固定输出设计可以输出+3.3V，+5V和+12V，可调电压输出范围在+1.2V到+37V，其能够输出3A的驱动电流，内部集成频率补偿和固定频率发生器，开关频率为 150KHz。处理器1具有150MHz的高速处理能力，具有32位浮点处理单元，6个DMA通道支持ADC、McBSP和EMTF，有多达18路的PWM输出，其中6路为TI特有的更高精度的PWM输出HRPWM，12位16通道ADC模数转换模块。本专利技术的处理器是面向工业控制的带有浮点运算的高性能芯片DSP，将利用该DSP芯片的SCI（异步串行通信接口）和SPI（同步串行通信接口）模块完成与地面站通信，接收GPS2的信号和采集高精度AD转换器3的信息；利用DSP的AD转换装置采集对精度要求不高的模拟量；利用DSP的eCAP装置采集遥控器接收机的信号；利用DSP的ePWM装置输出PWM控制信号，并经驱动放大芯片放大后控制舵机转动。组合导航装置的传感采用基于MEMS（微机电技术）技术的陀螺仪组合11（三个方向的陀螺）、加速度计组合12（三个方向的加速度计）和传感器组合13（两个气压传感器）测量无人机的角速度、加速度、气压等信息；采用GPS接收机接收卫星导航信息。电源14利用电源转换芯片得到自驾仪所需的各种电压值。其中，自动驾驶仪在飞行时采用电池供电，为了增加其工作时间，采用三块大容量的锂电池串联为之供电，串联后的电压为+12V。电源的稳定性在一定程度上会影响到处理器的运行、传感器的精度、A/D转换的精度、输出信号的稳定性等方面。本款自动驾驶仪需要+5V、+3.3V、+1.8V等多档电源。为了获得稳定的电源电压，减少数字信号对模拟信号的串扰，陀螺仪、加速度计等模拟量部分要和数字量部分要分开供电。在电源设计中，首先要将+12V的总供电电压转换成+5V，本专利技术采用LM2596s-5.0电压转换芯片。该芯片固定输出设计可以输出+3.3V，+5V和+12V，可调电压输出范围在+1.2V到+37V，其能够输出3A的驱动电流，具有很强的驱动能力。该器件内部集成频率补偿和固定频率发生器，开关频率为 150KHz，与低频开关调节器相比较，可以使用更小规格的滤波元件。该器件只需4个外接元件，可以使用通用标准的电感，这极大的简化了电路设计。处理器1是自动驾驶仪的核心，主要负责采集各种信号并进行数据处理，然后把处理结果输出，以达到控制无人机的目的。所选择的处理器1接口要丰富以满足信号采集和控制输出的要求，同时要有足够的数据处理能力，以保证控制算法的实现和保证一定的控制精度。处理器1的设计主要包括供电部分设计，时钟设计，引导加载选择模式设计和JTAG接口设计。本专利技术采用的是三个相同的角速率陀螺仪，安装位置相互垂直正交，这样就可以测量无人机三个轴的角度率。加本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于DSP模块化小型无人机自驾仪，其特征在于：所述自驾仪包括处理器（1）、GPS（2）、AD转换器（3）、SRAM（4）、EEPROM（5）、模拟器（6）、功率放大电路（7）、接收机（8）、JTAG（9）、远程电台（10）、陀螺仪组合（11）、加速度计组合（12）以及传感器组合（13），其中处理器（1）分别与GPS（2）、AD转换器（3）、SRAM（4）、EEPROM（5）、模拟器（6）、功率放大电路（7）、接收机（8）、JTAG（9）以及远程电台（10）相连接，所述AD转换器（3）分别与陀螺仪组合（11）、加速度计组合（12）以及传感器组合（13）连接，所述功率放大电路（7）连接一信号控制器（15），所述处理器（1）包括DSP芯片，内部集成有SCI和SPI。
【技术特征摘要】
1.一种基于DSP模块化小型无人机自驾仪，其特征在于：所述自驾仪包括处理器（1）、GPS（2）、AD转换器（3）、SRAM（4）、EEPROM（5）、模拟器（6）、功率放大电路（7）、接收机（8）、JTAG（9）、远程电台（10）、陀螺仪组合（11）、加速度计组合（12）以及传感器组合（13），其中处理器（1）分别与GPS（2）、AD转换器（3）、SRAM（4）、EEPROM（5）、模拟器（6）、功率放大电路（7）、接收机（8）、JTAG（9）以及远程电台（10）相连接，所述AD转换器（3）分别与陀螺仪组合（11）、加速度计组合（12）以及传感器组合（13）连接，所述功率放大电路（7）连接一信号控制器（15），所述处理器（1）包括DSP芯片，内部集成有SCI和SPI。2.如权利要求1所述的基于DSP模块化小型无人机自驾仪，其特征在于：所述陀螺仪组合（11）包括三个方向的陀螺仪，所述加速度计组合（12）包括三个方向的加速度计，所述传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹霞，钟玲珑，
申请(专利权)人：邹霞，
类型：发明
国别省市：广东;44
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