基于蓝牙协议的多旋翼无人机无线遥控系统的研究与设计

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gxx123456
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着飞控算法的丰富成熟、资本的注入等因素,多旋翼无人机作为微型无人机的主流之一,其相关研究在各大院校、公司如火如荼开展进行中,多旋翼的技术也因此得到快速发展和推广,其应用领域也呈现多面化。然而,当下多旋翼无人机大多使用航模遥控器实现飞行姿态控制,而航模遥控器价格昂贵,体积大而不便于携带,灵活性低。与此同时,面对日渐复杂化的应用,为使产品更具灵活性和可拓展性,飞控芯片化势在必行,FPGA定制的飞控实现亦可作为飞控芯片实现的原型验证,加速飞控芯片化开发进程。针对上述问题,通过对多旋翼无人机的研究与分析,本文基于蓝牙协议,提出了一种新颖的多旋翼无线遥控系统。该系统主要包含两个子系统:基于Andorid的蓝牙遥控器App和基于AMBA总线的多旋翼遥控接收处理平台。蓝牙串口HC-05模块作为无线通信桥梁以实现两个子系统之间的数据传输。基于Andorid的蓝牙遥控器App是对航模遥控器的精简、模拟化,提取其主要功能,实现左右控杆控制,一键解锁、上锁,以及PID参数的在线调整。为了能够正确区分遥控数据和PID数据,为不同的数据设置了不同的数据包格式。为了提高App的便利性,利用JAVA反射机制实现蓝牙的自动配对连接。为了保证数据的正确性和完整性,采用CRC-CCITT算法实现二次校验于蓝牙数据传输中,利用此检错机制来摒弃受干扰的数据。基于AMBA总线的多旋翼遥控接收处理平台负责接收、读取、校验来自遥控器App的数据,并对数据进行范围限定、数据中心化等数据融合操作。FPGA电路设计由AHB总线和APB总线两大部分组成;APB总线负责外设接口处理,包括蓝牙串口模块,调试串口模块,看门狗模块,APB桥模块等;AHB总线负责数据处理,包括接收处理主机功能模块,配置监视主机功能模块,总线仲裁模块等。本文使用Android Studio作为App软件开发环境,以Zynq7020为核心的Zed Board为硬件实现平台,搭连STM32进行测试验证。以蓝牙RSSI,平均传输时间,以及数据传输鲁棒性作为系统性能测试标准,测试结果分析表明系统最大有效传输距离为20 m,针对低成本多旋翼的无线遥控是可行、可靠的。此无线遥控系统实现低成本、低功耗,以及高灵活,简化控制网络,易维护。
其他文献
利用突变体是研究基因及其功能的有效手段。徐州142无绒无絮(fuzzless-lintless,fl)是纤维发育正常的徐州142的天然突变体,除种子无毛外,fl突变体在表型上与野生型(wild type,WT)没有区别。因此本论文主要以徐州142无绒无絮(无纤维)突变体(fl)与徐州142野生型近等基因系为材料,利用稳定可靠、重复性好、覆盖面广、多态性检出率高的AFLP分子标记技术,寻找筛选...
随着微波技术在宽带无线接入网、无线传感网络、雷达系统以及射频天文学等多个应用领域的发展,对于高频的微波信号进行实时产生成为目前所面临的重大问题。微波光子学作为融合
铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,PA)为一种常见的能够生存于多种自然生境和动植物组织中革兰氏阴性细菌。它是临床最普遍的引发院内严重获得性感染的条件致病菌,常引发急