無人機開發之二：Pixhawk硬件架構

Pixhawk硬件架構

Pixhawk的硬件架構整體框圖

組件
Pixhawk飛控 1個
>電調 4個
>電機 4個
>鋰電池 22000 3C 1個
>電源模塊 1個
>螺旋槳 4個
>安全開關 1個
>蜂鳴器 1個
>數傳接收和發射 1套
>圖傳接受和發射 1套
>GPS 1個
>機架F450 1套
>遙控器和接收機 1套
>PPM編碼器 1個
>平板 1個
>雲台 1個
>相機 1個

Pixhawk芯片構成：

硬件模塊

處理器：

• STM32F427 VIT6 (168 Mhz/256 KB RAM/2 MB 閃存 100Pin)
• 32位 STM32F100C8T6 （48Pin）故障保護協處理器 ，平常用來控制輸入信號采集（“Big – Little ”架構）

傳感器：

• Invensense MPU6000 三軸加速度計/陀螺儀
• ST Micro L3GD20 16位陀螺儀
• ST Micro LSM303D 14位加速度計/磁力計
• MEAS MS5611氣壓計

處理：

• 雙加速度計: MPU6000 1KHZ 和 LSM303D 800HZ （消除1KHZ 共振）
• 雙陀螺儀： 取平均
• 雙羅盤： 一個內置一個外置備用
• 雙GPS： 基於鎖定狀態和星數選擇切換（或更復雜的切換機制、並可對比測試性能）

其它模塊：

• FM25V01 128K 非易失閃存
• TXS0108 通用電平驅動芯片（Usart 、舵機輸出），隔離/增強驅動，無TTL轉232功能
• LTC4417 電源管理芯片
• MIC5332 雙輸出超低壓降 LDO
• BQ24315 電池管理芯片
• TCA62724 三色LED燈專用芯片
• LT3469 信號采集運放
• 可外接 MS4522D 數字差壓空速計 （6.6V ADC 輸入

各種傳感器對應的接口：
空速計---IIC接口
電源管理SMbus---IIC
航燈接口---IIC
BMA180角速度傳感器----SPI
地磁HMC5883---IIC/SPI
L3GD20陀螺儀----SPI
LSM303D角速度/地磁-----SPI
超聲波MB12xx----IIC
MD25---IIC
MPU6000----SPI
MS5611氣壓計----SPI
板載燈控制器TCA62724FMG-----IIC
PC8574(IIC轉並)----IIC
PCA9685(IIC/PWM)-----IIC
光流模塊----IIC

飛控板和各部件連接圖：

• 規定以下沒有括號（）的表示網絡標號，有括號（）的表示具體引腳：
  STM32 f427:Invensense MPU6000 三軸加速度計/陀螺儀
  PC2(stm32f427)---MPU_CS---CS(MPU6000)
  PA6(stm32f427)---SPI_INT_MISO---AD0/SDO(MPU6000)
  PD15(stm32f427)---MPU_DRDY---INT(MPU6000)
  PA7(stm32f427)---SPI_INT_MOSI---SDA/SDI(MPU6000)
  PA5(stm32f427)---SPI_INT_SCK---SCL/SCLK(MPU6000)
  電源VDD_3V3_SENSORS
  ST Micro L3GD20 16位陀螺儀：
  PC13(stm32f427)---GYRO_CS---CS(L3GD20)
  PA6(stm32f427)---SPI_INT_MISO---SDO/SA0(L3GD20)
  PB0(stm32f427)---GYRO_DRDY---INT(L3GD20)
  PA7(stm32f427)---SPI_INT_MOSI---SDA/SDI/SDO(L3GD20)
  PA5(stm32f427)---SPI_INT_SCK---SCL/SPC(L3GD20)
  電源VDD_3V3_SENSORS
  ST Micro LSM303D 14位加速度計/磁力計：
  PC15(stm32f427)---ACCEL_MAG_CS---CS(LSM303D)
  PA6(stm32f427)---SPI_INT_MISO---SDO/SA0(LSM303D)
  PB4(stm32f427)---ACCEL_DRDY---INT1(LSM303D)
  PA7(stm32f427)---SPI_INT_MOSI---SDA/SDI/SDO(LSM303D)
  PA5(stm32f427)---SPI_INT_SCK---SCL/SPC(LSM303D)
  PB1(stm32f427)---MAG_DRDY---INT2(LSM303D)
  電源VDD_3V3_SENSORS
  MEAS MS5611氣壓計 ：
  PD7(stm32f427)---BARO_CS---CS(MS5611)
  PA6(stm32f427)---SPI_INT_MISO---SDO (MS5611)
  PA7(stm32f427)---SPI_INT_MOSI---SDI/SDA (MS5611)
  PA5(stm32f427)---SPI_INT_SCK---SCLK(MS5611)
  電源VDD_3V3_SENSORS
  存儲器：
  PB13(stm32f427)---FRAM_SCK---C(FM25V01)
  PB14(stm32f427)---FRAM_MISO---Q(FM25V01)
  PB13(stm32f427)---FRAM_MOSI---D(FM25V01)
  PD10(stm32f427)---FRAM_CS---S(FM25V01)
  電源FMU-VDD_3V3
  高亮LED：
  PB8(stm32f427)---FMU-I2C1_SCL
  PB9(stm32f427)---FMU-I2C1_SDA
  PB10(stm32f427)---FMU-I2C2_SCL
  PB11(stm32f427)---FMU-I2C1_SDA
  USB：
  PA9(stm32f427)---VBUS 電源
  PA11(stm32f427)---OTG_FS_DM
  PA12(stm32f427)---OTG_FS_DP
  PC0(stm32f427)--- VBUS_VALID USB電源有效標志
  TF卡：
  PC8(stm32f427)---SDIO_D0
  PC9(stm32f427)---SDIO_D1
  PC10(stm32f427)---SDIO_D2
  PC11(stm32f427)---SDIO_D3
  PC12(stm32f427)---SDIO_CK
  TEL2_OSD：
  PD8(stm32f427)---FMU-USART3_TX
  PD9(stm32f427)---FMU-USART3_RX
  PD11(stm32f427)---FMU-USART3_CTS
  PD12(stm32f427)---FMU-USART3_RTS
  TEL1_數傳：
  PD3(stm32f427)---FMU-USART3_ CTS
  PD4(stm32f427)---FMU-USART3_ RTS
  PD5(stm32f427)---FMU-USART3_TX
  PD6(stm32f427)---FMU-USART3_RX
  面板GPS：
  PA0(stm32f427)---FMU-UART4_TX
  PA1(stm32f427)---FMU-UART4_RX
  面板CAN：
  PD0 (stm32f427)---CAN1_RX
  PD1 (stm32f427)---CAN1_TX
  6路輔助PWM
  PE14(stm32f427)---FMU-CH1
  PE13(stm32f427)---FMU-CH2
  PE11(stm32f427)---FMU-CH3
  PE9 (stm32f427)---FMU-CH4
  PD13(stm32f427)---FMU-CH5
  PD14(stm32f427)---FMU-CH6
  LED：
  PE12(stm32f427)---FMU-LED_AMBER
  stm32f427與stm32f100連接
  PC6(stm32f427)---SERIAL_FMU_TO_IO---PA3(stm32f100)
  PC7(stm32f427)---SERIAL_IO_TO_FMU---PA2(stm32f100)
  （2）STM32 f100:8路主PWM
  PA0(stm32f100)---IO-CH1
  PA1(stm32f100)---IO-CH2
  PB8(stm32f100)---IO-CH3
  PB9(stm32f100)---IO-CH4
  PA6(stm32f100)---IO-CH5
  PA7(stm32f100)---IO-CH6
  PB0(stm32f100)---IO-CH7
  PB1(stm32f100)---IO-CH8
  安全開關：
  PB5(stm32f100)---SAFTY
  LED：
  PB13(stm32f100)---IO-LED_SAFTY
  PB14(stm32f100)---IO-LED_BLUE
  PB15(stm32f100)---IO-LED_AMBER
  PPM接收：
  PA8(stm32f100)---PPM_INPUT
  S.BUS：
  PB4(stm32f100)---SBUS_OUTPUT_EN
  PB10(stm32f100)---SBUS_OUTPUT
  PB11(stm32f100)---SBUS_INPUT
  JTAG：
  電源IO-VDD_3V3
  PA13(stm32f100)---IO-SWDIO
  PA14(stm32f100)---IO-SWCLK
  PB3(stm32f100)---IO-SWO
  衛星接收機：
  PA10(stm32f100)---IO-USART1_RX
  PB15(stm32f100)---IO-LED_AMBER
  PA10(stm32f100)--- VDD_3V3_SPEKTRUM 電源