[实用新型]一种用于仿昆虫式扑翼无人机的控制电路有效

专利信息
申请号: 201920609548.4 申请日: 2019-04-29
公开(公告)号: CN209486518U 公开(公告)日: 2019-10-11
发明(设计)人: 陈登峰;陈鹏文;王凯;肖海燕;耿建勤;王帅举 申请(专利权)人: 西安建筑科技大学
主分类号: G05D1/08 分类号: G05D1/08;B64C33/00
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 徐文权
地址: 710055 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 主控制电路 控制电路 姿态反馈 扑翼 昆虫 电机驱动电路 舵机驱动电路 本实用新型 电机驱动 电源电路 接收端 电路 无人机飞行控制 电源输入端 舵机驱动 飞行方式 飞行特点 隔离芯片 信号输入 姿态数据 输出 输出端 翻转 舵机 悬停
【权利要求书】:

1.一种用于仿昆虫式扑翼无人机的控制电路,其特征在于,包括:主控制电路、电源电路、电机驱动电路、舵机驱动电路和姿态反馈电路;

主控制电路设置有电源输入端、无线接收输入端、电机驱动输出端、舵机驱动输出端及姿态反馈信号输入端,主控电路用于接收和处理各输入端的信息以及输出控制信号;

主控制电路的电源输入端与电源电路相连接,电源电路用于为主控制电路提供工作电压;

姿态反馈电路的姿态数据输出端与主控制电路的姿态反馈信号输入端相连接;姿态反馈电路用于测量扑翼无人机的姿态数据,其电路中使用的是IIC通信;

电机驱动电路的接收端与主控制电路的电机驱动输出端相连接,电机驱动电路用于分别控制仿昆虫式扑翼无人机的左翼电机驱动和右翼电机驱动;

舵机驱动电路的接收端与主控制电路的舵机驱动输出端相连接,舵机驱动电路用于控制仿昆虫式扑翼无人机的调向舵机和二面角舵机,以实现无人机的飞行方向、俯仰和偏航角度调节;

其中,主控制电路产生PWM信号通过隔离芯片控制两个舵机;主控制电路产生pluse1和pluse2分别控制两个电机驱动。

2.根据权利要求1所述的一种用于仿昆虫式扑翼无人机的控制电路,其特征在于,主控制电路采用STM32F103作为MCU。

3.根据权利要求1所述的一种用于仿昆虫式扑翼无人机的控制电路,其特征在于,姿态反馈电路使用的芯片为MPU9250九轴传感器和BMP280气压传感器。

4.根据权利要求1所述的一种用于仿昆虫式扑翼无人机的控制电路,其特征在于,电源电路用于给电路供5.5V和3.3V直流电压;

其主芯片为MP1584,其中设有芯片AMS1117。

5.根据权利要求1所述的一种用于仿昆虫式扑翼无人机的控制电路,其特征在于,电机驱动电路中采用的驱动芯片为TC4427。

6.根据权利要求1所述的一种用于仿昆虫式扑翼无人机的控制电路,其特征在于,舵机驱动电路中设置有隔离芯片pai140。

7.根据权利要求1所述的一种用于仿昆虫式扑翼无人机的控制电路,其特征在于,主控制电路包括:主芯片STM32F103CBT6和8M晶体振荡器;

主芯片的电源端接电源电路输出端,接地端接地;

主芯片脚5连接8M晶体振荡器的脚3,8M晶体振荡器的脚4与并联的电容C13和电容C12的一端连接,两个并联的电容的另一端接地;

主芯片的脚29和脚30连接电机驱动电路;

主芯片的脚18和脚19连接舵机驱动电路;

主芯片的脚41、脚42和脚43连接姿态反馈电路。

8.根据权利要求7所述的一种用于仿昆虫式扑翼无人机的控制电路,其特征在于,姿态反馈电路采用的芯片为MPU9250九轴传感器和BMP280气压传感器;

MPU9250的两个引脚21AUX_DA和脚7AUX_CL分别连接BMP280的脚3SDI和脚4SCK;

MPU9250的脚9、脚11、脚18和脚20直接接地;脚10接电容C26后再接地;脚1、脚8、脚13和脚22均与并联的电容C23、C24和C25的一端相连接,并联的电容C23、C24和C25的另一端接地;电容C25接上拉电阻R12后接电源;

BMP280的脚1接地,脚2接电源,脚5和脚7接电源,脚6和脚8接地,电源和接地之间连接有电容C34;

主芯片的脚41、脚42和脚43接MPU9250传感器芯片,两者传输IIC信号,用于检测无人机的飞行姿态。

9.根据权利要求7所述的一种用于仿昆虫式扑翼无人机的控制电路,其特征在于,电机驱动电路包括驱动芯片TC4427和NMOS管SI2302;

驱动芯片TC4427的输入端脚2和脚4分别连接主芯片的脚29和脚30;驱动芯片TC4427的输出端脚7和脚5分别通过NMOS管SI2302驱动左翼电机和右翼电机。

10.根据权利要求7所述的一种用于仿昆虫式扑翼无人机的控制电路,其特征在于,舵机驱动电路包括:隔离芯片pai140;

隔离芯片pai140中,引脚3接PPM信号输入端,脚4和脚5接PWM输入端,脚2和脚8连接后接地,脚15和脚9连接后接地;脚1连接电容C16后接地,脚16连接电容C17后接地,脚1和脚16串联后接电源3.3V;

舵机驱动电路中两个舵机需要的PWM信号从脚12和脚13输出。

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