一种九轴无人机姿态检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种九轴无人机姿态检测电路，包括姿态检测传感器MPU9150电路、电源电路、处理器STM32F303电路和SD卡电路，其中姿态检测传感器MPU9150电路，采集无人机在仰俯角、滚转角、航向角的角速度、加速度和磁感应强度信号。该实用新型专利技术该实用新型专利技术可以检测无人机的航向角、俯仰角和滚转角的姿态信息，同时价格便宜，易于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种九轴无人机姿态检测电路
本技术涉及的是一种九轴无人机姿态检测电路。
技术介绍
随着信息技术的发展，无人机在航拍航摄、农业植保、电力巡线、灾害监测等应用方面发挥了极大优势，无人机的应用研究成为当前热点之一。而对无人机姿态实时检测，成为实现精确运动控制、安全飞行必要条件和基本保障。陀螺仪是维持方向和获取角速度信号的装置，在一定条件下可以完成无人机姿态三个核心参数，即俯仰角、滚转角、航向角的检测。在军用无人机领域，利用机械陀螺仪及光纤陀螺仪等高精度惯性导航传感器，能够无人机姿态检测，但其造价昂贵，体积大，不适用于民用无人机领域。随着微机电系统（MEMS）技术的发展，体积小、集成度高、价格低MEMS陀螺仪传感器成为小型姿态检测系统的最佳选择。MEMS陀螺仪具有良好的动态响应特性，但存在温度漂移问题，而且积分累积误差存在，适合做短时间的检测，长期使用必须对其进行修正。MEMS加速度计和电子罗盘不存在积分误差问题，静态性能好，但受到载体振动和外界磁场干扰，动态性能会很差。因而，需要一款电路，能够检测无人机运动姿态，又能够价格便宜，性能稳定。
技术实现思路
本技术针对现有不足，提供一种九轴无人机姿态检测电路，能够检测无人机运动姿态。为实现上述目的，本技术采用技术方案是：一种九轴无人机姿态检测电路，包括姿态检测传感器MPU9150电路、电源电路、处理器STM32F303电路和SD卡电路，姿态检测传感器MPU9150电路，采集无人机在仰俯角、滚转角、航向角的角速度、加速度和磁感应强度信号,并将上述信号通过I2C1_SCL、I2C1_SDA、MEMS_CTR、LSM_INT1端口分别与处理器STM32F303电路的PB6、PB7、PB4、PB8端口作信息传递；电源电路，采集电源电量信息，并将该信号通过Bat端口传递给处理器STM32F303电路的PA1端口；处理器STM32F303电路，通过PA1端口检测电源电路的Bat端口信号，通过PB6、PB7、PB4、PB8端口检测姿态检测传感器MPU9150电路的I2C1_SCL、I2C1_SDA、MEMS_CTR、LSM_INT1端口信号，并将信息通过PB12、PB15、PB13、PB14端口传递给SD卡电路；SD卡电路，接收处理器STM32F303电路PB12、PB15、PB13、PB14端口信息，通过SD卡电路的SPI2_NSSI、SPI2_MOSI、SPI2_CLK、SPI2_MISO端口将该信息存储。姿态检测传感器MPU9150电路，包括MPU9150芯片，MPU9150芯片的8、13号脚接3.3V，18号脚接地，3号脚经10K电阻接地，1、9、11号脚短接，1号脚与20号脚之间接2.2uF电容，1号脚和10号脚之间接0.1uF电容，23、24、12号脚分别经10K电阻接VDD，同时，23号脚接I2C1_SCL端口，24号脚接I2C1_SDA端口，12号脚接LSM_INT1端口，VDD接场效应管FDN336P的3号脚，FDN336P的2号脚输出3.3V，同时3.3V经0.1uF接地，FDN336P的1号脚与3号脚之间接10K电阻，同时，FDN336P的1号脚接MEMS_CTR端口。电源电路，包括锂电池和稳压芯片ME6211C30，锂电池BAT+信号经过自恢复保险丝PT送入ME6211C30的1号脚，ME6211C30的1号脚与3号脚之间接100K电阻，同时1号脚经1uF电容接地，2号脚接地，5号脚经稳压管BZX84-A3V0接地，同时5号脚输出VDD，VDD与之间并联1uF和0.1uF电容，同时，锂电池BAT+信号经10K电阻和稳压管BZX84-A3V0接地，该稳压管BZX84-A3V0上并联20K电阻，稳压管BZX84-A3V0的信号接Bat端口。处理器STM32F303电路，包括STM32F303芯片，STM32F303芯片3、4、5号脚分别经20pF电容接地，6号脚经220Ω电阻和20pF电容接地，同时，3号脚与4号脚之间并联32.768K晶振，6号脚经上述220Ω电阻与5号脚之间并联12M晶振，8、10、20、23、35、47号脚接地，37、44号脚分别经10K电阻接地，24、36、48号脚接VDD，1、34号脚分别经10K电阻接VDD，9号脚接VDDA，VDD与VDDA之间接有33nH电感，同时，VDDA经0.1uF电容接地，VDD与地之间分别并联5个0.1uF电容，40、42、43、45号脚分别接PB4、PB6、PB7、PB8端口，25、26、27、28号脚分别接PB12、PB13、PB14、PB15端口，11号脚接PA1端口。SD卡电路，包括SD卡接口，VDD分别过10K、47K、47K、47K、47K、10K、33K接SD卡接口的1、2、3、5、7、8、9号脚，4号脚接VDD，6号脚和10号脚接地，11号脚悬空，SD卡接口的2号脚接SPI2_NSSI端口，3号脚接SPI2_MOSI端口，5号脚接SPI2_CLK端口，7号脚接SPI2_MISO端口。本技术的有益效果：该技术可以检测无人机的航向角、俯仰角和滚转角的姿态信息，同时价格便宜，易于推广。附图说明图1是本技术的顶层原理图，图2是本技术的姿态检测传感器MPU9150电路底层原理图，图3是本技术的电源电路底层原理图，图4是本技术的处理器STM32F303电路底层原理图，图5是本技术的SD卡电路底层原理图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进行具体介绍如下：一种九轴无人机姿态检测电路，包括姿态检测传感器MPU9150电路、电源电路、处理器STM32F303电路和SD卡电路，姿态检测传感器MPU9150电路，采集无人机在仰俯角、滚转角、航向角的角速度、加速度和磁感应强度信号,并将上述信号通过I2C1_SCL、I2C1_SDA、MEMS_CTR、LSM_INT1端口分别与处理器STM32F303电路的PB6、PB7、PB4、PB8端口作信息传递；电源电路，采集电源电量信息，并将该信号通过Bat端口传递给处理器STM32F303电路的PA1端口；处理器STM32F303电路，通过PA1端口检测电源电路的Bat端口信号，通过PB6、PB7、PB4、PB8端口检测姿态检测传感器MPU9150电路的I2C1_SCL、I2C1_SDA、MEMS_CTR、LSM_INT1端口信号，并将信息通过PB12、PB15、PB13、PB14端口传递给SD卡电路；SD卡电路，接收处理器STM32F303电路PB12、PB15、PB13、PB14端口信息，通过SD卡电路的SPI2_NSSI、SPI2_MOSI、SPI2_CLK、SPI2_MISO端口将该信息存储。9轴MEMS姿态检测传感器MPU9150集成陀螺仪、加速度计和电子罗盘的，用来实时采集三个轴的角速度、加速度和磁感应强度，以M4核的ARM芯片STM32F303为控制器，功能是实时对MPU9150的输出信号进行姿态解算、数据融合计算，得到无人机的航向角、俯仰角和滚转角的姿态信息，将该信息存储在SD卡中。姿态检测传感器MPU9150电路，包括MPU9150芯片，MPU9150芯片的8、13号脚接3.3V，18号脚接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种九轴无人机姿态检测电路，包括姿态检测传感器MPU9150电路、电源电路、处理器STM32F303电路和SD卡电路，其特征在于，姿态检测传感器MPU9150电路，采集无人机在仰俯角、滚转角、航向角的角速度、加速度和磁感应强度信号,并将上述信号通过I2C1_SCL、I2C1_SDA、MEMS_CTR、LSM_INT1端口分别与处理器STM32F303电路的PB6、PB7、PB4、PB8端口作信息传递；电源电路，采集电源电量信息，并将该信号通过Bat端口传递给处理器STM32F303电路的PA1端口；处理器STM32F303电路，通过PA1端口检测电源电路的Bat端口信号，通过PB6、PB7、PB4、PB8端口检测姿态检测传感器MPU9150电路的I2C1_SCL、I2C1_SDA、MEMS_CTR、LSM_INT1端口信号，并将信息通过PB12、PB15、PB13、PB14端口传递给SD卡电路；SD卡电路，接收处理器STM32F303电路PB12、PB15、PB13、PB14端口信息，通过SD卡电路的SPI2_NSSI、SPI2_MOSI、SPI2_CLK、SPI2_MISO端口将该信息存储。...

【技术特征摘要】
1.一种九轴无人机姿态检测电路，包括姿态检测传感器MPU9150电路、电源电路、处理器STM32F303电路和SD卡电路，其特征在于，姿态检测传感器MPU9150电路，采集无人机在仰俯角、滚转角、航向角的角速度、加速度和磁感应强度信号,并将上述信号通过I2C1_SCL、I2C1_SDA、MEMS_CTR、LSM_INT1端口分别与处理器STM32F303电路的PB6、PB7、PB4、PB8端口作信息传递；电源电路，采集电源电量信息，并将该信号通过Bat端口传递给处理器STM32F303电路的PA1端口；处理器STM32F303电路，通过PA1端口检测电源电路的Bat端口信号，通过PB6、PB7、PB4、PB8端口检测姿态检测传感器MPU9150电路的I2C1_SCL、I2C1_SDA、MEMS_CTR、LSM_INT1端口信号，并将信息通过PB12、PB15、PB13、PB14端口传递给SD卡电路；SD卡电路，接收处理器STM32F303电路PB12、PB15、PB13、PB14端口信息，通过SD卡电路的SPI2_NSSI、SPI2_MOSI、SPI2_CLK、SPI2_MISO端口将该信息存储。2.根据权利要求1所述的一种九轴无人机姿态检测电路，其特征在于，姿态检测传感器MPU9150电路，包括MPU9150芯片，MPU9150芯片的8、13号脚接3.3V，18号脚接地，3号脚经10K电阻接地，1、9、11号脚短接，1号脚与20号脚之间接2.2uF电容，1号脚和10号脚之间接0.1uF电容，23、24、12号脚分别经10K电阻接VDD，同时，23号脚接I2C1_SCL端口，24号脚接I2C1_SDA端口，12号脚接LSM_INT1端口，VDD接场效应管FDN336P的3号脚，FDN336P的2号脚输出3.3V，同时3.3V经0.1uF接地，FDN336P的1号脚与3号脚之间接10K电阻，同时，FDN336P的1号脚接MEMS_CTR端口。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马凯，吴佳平，
申请(专利权)人：南京科技职业学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32