glob3d 发表于 2022-11-15 21:23:00

你也能看懂无人机硬件模块化设计原理

既然是个无人机,那一定需要一个外形(支架),故需为设计选择一个合适的机架。

无人机需要飞,那必然需要产生上升力的结构,针对四轴,则为桨叶。

桨叶需要有电机带支转动,故针对四轴,需要选择4个电机。

无人机需要能过控制电机的转速,来控制上升力的大小,故针对四轴,需要四个电机驱动模块。

电机驱动模块需要有东西来控制,无人机则需要有一个“大脑”,即处理器。

有了处理器等基本结构,无人机还需要有检测出自己状态的装置,即检测自己当前 的加速度、角速度等参数,并根据这些参数经过一定计算,来控制四个电机转速, 从而达到控制无人机的目的,因此需要加速度/角速度计。

同时,无人机还需要知道自己所处的高度,而能够判断高度的传感器有气压与超声波等,但考虑到成本体积,故多数无人机会选择气压传感器。

无人机知道自己高度后,还需要知道自己所处在地球表面的位置,故需要一个 GPS定位器。

有了以上内容,无人机就可以稳定的飞行了,但是无论哪个无人机,总得需要与地 面控制人员进行数据传输,常用的数据传输方法有红外、激光、射频、WIFI、蓝牙等,考虑到距离、功耗、体积等,一般无人机都采用射频、WIFI、蓝牙之一,故无人机还需要有射频收发机、或WIFI模块、或蓝牙模块之一。

有了以上各种传感器处理器,无人机还需要有一块锂电池,并为以上内容供电,故 还需要一个电源管理模块。

以上能够组成一个基本的无人机了,但是无人机总有自己的功能及任务,如勘探、 快递、跟拍等,故可根据实际要求添加摄像头模块。

硬件设计流程如图所示:


硬件设计流程图


总体结构图
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