无人机飞控设计

控制核心采用STM32F103C8T6，姿态运动传感器选择MPU6050。无人机通过Si24R1（NRF24L01）与遥控器进行2.4G无线通信，实现了即时有效地接遥控器指令，通过串级PID进行姿态控制，从而在空间中实现自由移动。

飞控原理图

• 主控芯片

  • STM32F103C8T6

  • 最小电路

    • 3.3V供电
    • 复位按钮
    • 烧录引脚 - - - ->STLIND0
    • 外接晶振
  

• 陀螺仪MPU6050

  • 使用I2C1进行通信
    

• 2.4G无线通信

  • 采用Si24R1，2.4G无线通信
  • 采用SPI1连接主控芯片
  • 外界16MHZ晶振
    

• 激光测高

  • 采用VL53L4CD0DH测距传感器
  • I2C2接线
    

• 锂电池充放电管理模块

  • TP4336芯片 充电管理芯片
  • AMS1117-3.3V 降压芯片
  • 锂电池插座
    

• 电机插槽

  • 驱动四个电机 PWM
  • mos驱动 电压更加稳定
    

• 信号灯和监控电池电压

  • 开发板周围4个信号灯
  • 由于ADC的量程上限是3.3v，没有办法直接测量，所以采用分压电路

PCB

1. 绘制板框

2. 布局元件

   • 按键和接口放置在开发板边缘

   • 主控芯片尽量在中间位置

   • MPU6050陀螺仪芯片必须在中间

3. 布线 布线顺序，还是比较重要的，从电源布线一步步来

   • 电源布线

     • VCC主供电

     • VBAT

     • 5V输出

     • 降压稳压芯片

       • 输入5V
       • 输出3.3V

   • 主控芯片最小电路

   • MPU6050陀螺仪布线

   • 测量电池电压

   • 电机插座

   • 红外激光测距

   • 2.4G通讯

   • led灯和接口

4. 天线布线

   • 特定尺寸 需要直接导入封装

   • 尺寸严格 不能修改

5. GND铺铜网络

   • 孤岛区域需要单独连接

   • 打通孔提高载流能力

6. 美化开发板

   • 调整丝印

   • 添加文字

   • 泪滴工具 => 有效提高稳定性 提高载流能力

成品

感受

布线还是太折磨人了，一直在打孔，调整线的位置。

但是当你布好所有线时，会有很强的成就感