本款结合遥控器 数传 地面站三合一多功能手持终端HGS_3IN1)开源产品是武汉无名创新科技有限公司以往的开源产品:后来的另一项新工作旨在为大多数无人机学习者提供一个完整的一站式无人机学习计划,使孟新成为无人机铺路。
1.通信模块介绍
HGS_3IN1采用基于NRF24L01 PA LNA的大功率、高灵敏度的2.4G无线模块增加了大功率RFX2401C功放芯片和LNA芯片、射频开关和带通滤波器使模块实现远程传输,最大空气传输速率为2Mbps,多频点可满足多点通信和调频通信。
接收机 数传端采用集成无线射频模块ML01SP4.该模块采用原进口芯片nRF24L01 PA,制作高精度电阻、电容、电感贴片,带金属屏蔽罩,保证无人机空气端极其复杂电气条件下数据传输的稳定性。
2.介绍遥控器硬件资源和接口
主控芯片主流增强遥控器ARM Cortex-M3 MCU32位微处理器STM32F103RBT6,主频72MHz,芯片具有128 KB Flash与20KB SRAM,两个12位ADC,三个通用16位定时器,一个PWM定时器,配备标准和高级通信接口:两个I2C和SPI,多达5路串口,一个USB和一个CAN等。同时,遥控器配备2K外部EEPROM存储设置数据,实现用户操作记忆功能。
遥控器自带5V/1A电源管理芯片,可以直接插入MICRO USB配备880的口充电遥控器电池mAh大容量锂电池,满电可持续600分钟。
配备128*84分辨率的OLED配合遥控器开源的显示屏GUI实现人机友好交互的系统。
配备0955袖珍版蜂鸣器,配合按键实现单击、长按、特殊状态下保存报警功能。
配备横滚、俯仰、油门、偏航方向杆电位器,上部分布SWA、SWD、SWC、SWD四路两档按钮开关和左右两个输出模拟的拨盘电位器电位器VRA、VRB。
对于初学者,遥控器配备了航模拟器飞行AUDIO 3.5mm音频耳机口用于连接计算机音频或加密狗PC模拟模拟飞行操作。
遥控器USB虚拟串口、URT1串口可用于向地面站透明传输数字传输端数据。无名创新开源地面站可实现状态显示、数据波形、参数调试、飞行控制校准、基本串口收发等功能。
串口3用于连接GPS模块,遥控器可以分析自己GPS数据发送到飞行控制端,实现无人机的点飞和动态跟踪地面端物体等功能,串口4为备用串口,LINK接口用于SWD下载调试接口。
实现显示屏翻页、参数变更、参数翻页、参数变更、参数维护、默认恢复等功能。
按键 | 短按 | 长按 |
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K1 | 无 | 无 |
K2 | 参数单次自加 | 参数连续自加 |
K3 | 无 | 发送GPS数据 |
K4 | 一次参数 | 参数连续自减 |
K5 | 向上翻页 | 恢复默认参数 |
K6 | 切上一行 | 无 |
K7 | 向下翻页 | 保存当前参数 |
K8 | 切上下行 | 无 |
3.遥控器的常规操作和设置
3.1 遥控器与接收器之间的对码
当接收机进入对码状态时,需要按下接收机对码按钮,接收机指示灯进入闪光状态。
遥控器进入对码状态如下,在遥控器关机时保持按钮K继续按下,然后打开遥控器开关,遥控器进入对码状态,RGB状态指示灯红灯进入闪烁状态。对码成功后,蜂鸣器总统哔哔一声进入正常工作界面。
进入对码状态后,遥控器将根据芯片进入对码状态ID唯一生成的遥控频道 通讯地址发送到当前正处于对码状态的接收机,遥控器连续成功解析到发送成功标志位后,会自动对码成功。接收机接收遥控频道和通信地址后,数据将保存在内部FLASH里。后续接收机正常上电时,会读取频道、地址数据并配置NRF,实现与遥控器的配对。
3.2 显示主页关键数据
遥控器主页主要显示通信连接质量GPS定位星数、解锁状态、电池电量、飞行高度/半径、爬升/巡航速度、姿态角、温度控制系统温度等关键数据,界面如下。
3.3 通讯频道与地址的设置
遥控器默认通讯频道与地址是根据芯片唯一ID生成的,当同一环境下存在多个设备处于同一或者相近设备时,数据可能会存在干扰,因此当发现遥控器与接收机在近距离无遮挡状态下,通讯信号模拟RSSI不为100%时,可以手动调整通讯频道或者通讯地址。设置界面如下:
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3.4 失控保护设置
遥控器失控保护用于在遥控器与接收机通讯完全丢失或者通讯RSSI小于15%时,强制使遥控器某一通道输出预先设定的失控值,飞控程序可以判断此通道数据,做出自动返航、原地降落等操作。通常做法是将此通道序号和通道值与飞控一键返航通道对应,也可以单独判断。
3.5 低压报警
低压报警用于设置遥控器安全电量与飞行器安全电量,实时判断当前电压值,当电压低于设定安全值时,遥控器蜂鸣器会鸣响,用于提示操作者及时执行返航、降落操作。
3.6 模式通道设置
功能模式通道影射设置用于对遥控器输出的5、6、7、8、9、10通道顺序进行设置,其中每一个通道可选择的有开关挡位SWA、SWB、SWC、SWD以及模拟通道VRA、VRB,用户可以根据实际飞行器模式自行映射。
3.7 方向通道行程与偏移设置
针对遥控器前四个通道可以对行程与偏移进行设置,其中偏移可设置范围为[-100,100],行程最小值设置范围为[900,1500],行程最小值设置范围为[1500,2100],需要调整的范围比较大时,可以长按加减按键,时间越长加减速度越大。
3.8 其它数据页
用户数据通道显示、IMU数据显示、GPS定位雷达显示、板载GPS数据显示等界面如下:
4、接收机与数传的使用
当仅作为接收机使用时,只需要将配送的连接线焊接到模块背面焊盘上,黑色线接GND(标号GD),红色线接5V,白色线根据实际飞控支持的信号类型选择PPM(标号PM)或者SBUS(标号SB)焊点,最终完成图如下:
同时接收模块同时支持串口透明传输功能,由于NRF24L01单次数传最大数据量为32字节,所以在作为透传功能时,单帧数据不要超过32个,否者数据通讯会阻塞,影响最终通讯质量。当接收机端透传串口接无名创新系列飞控产品时,无名创新TI全系列开源飞控产品如下:
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遥控器端可以通过USB虚拟串口、串口1输出对应透传数据,接无名创新地面站时即可实现无线串口数据传输功能。
遥控器开源资料github链接:
https://github.com/wustyuyi/HGS_HP
https://download.csdn.net/download/u011992534/12868948
遥控器功能演示教程:
https://www.bilibili.com/video/BV1Gz4y1Q7gn
无名创新开源地面站教程:
https://blog.csdn.net/u011992534/article/details/105341638/
无名创新追梦者H7高阶开源飞控学习平台DreamerPilot(主控STM32H743VIT6)
https://www.bilibili.com/video/BV19T4y1L7j9#reply3509591146
https://www.bilibili.com/video/BV1Pi4y1u7Rd
追梦者H7高阶开源飞控 双IMU冗余
加速度计/陀螺仪:BMI088、ICM20689
磁力计:IST8310、AK8975 气压计:SPL06、FBM320
主要核心算法 姿态解算+组合导航:扩展卡尔曼滤波(EKF)
控制算法:ADRC+PID
传感器滤波:8KHz采样+高阶数字滤波(低通、带阻)
传感器故障诊断:动态实时监测均方根误差、方差等,选择最优融合方案
支持多款地面站:无名地面站+MP/QGC 支持室内外光流/GPS定点、雷达地形跟踪、定速巡航、航点航线飞行、SDK指令控制模式