PWM:
这是(shì)第一(yī)个要介绍的,所有(yǒu)航模和(hé)无人机都离不开的一种接口。单线信号,周期发送(sòng)正(zhèng)脉冲(chōng),变(biàn)化(huà)脉(mò)宽作为传递信(xìn)息的方式,一个针脚传递一个(gè)通(tōng)道,往往搭(dā)配地线和(hé)电源线可控制一(yī)个舵机(jī)或(huò)一个(gè)电调,是无人机或航(háng)模入门第一个(gè)需要了解的接口。优点是简单,稳定的(de)传输一个可(kě)量(liàng)变的信号,缺陷是(shì)速度(dù)低,目前常(cháng)见的标准是每秒50次或300至(zhì)400次。
PPM:
是PWM的升级版,就(jiù)是每个(gè)信号周期变为发送一组多个(gè)脉宽的组合,来同时传递多个通道的变化信息。早期(qī)也被用于遥控器无(wú)线电信号和航模模拟器信号(hào),现在多用于接收(shōu)机与飞控连接,带有PPM信(xìn)号输出的接收机(jī)很多,是无人机入(rù)门必配,那些用转换器的(de)是脱(tuō)裤子放屁(pì)。其优点是稳定传(chuán)输多个通道(dào),缺点是速(sù)度(dù)更慢。
S.BUS:
是日本(běn)遥控器(qì)厂商FUTABA设计的用单通道数字信号(hào)传(chuán)输多通道信息(xī)的协议,只有一个信号(hào)针脚(jiǎo)和(hé)一个(gè)基准地线,支持(chí)HUB扩(kuò)展多个舵机(jī)和(hé)电调连接(jiē)在一个信
号源上,所以S.BUS其实是一种总线,其原理(lǐ)其(qí)实就是(shì)变化的串口协议,具(jù)体协议可以参考百度文库上我写的的文章“PX4飞控开(kāi)发笔记-第五章(zhāng):PWM,PPM,S.BUS与DSM2”。其优点是纯数字信号,很可靠,带有总线功能。缺陷是属于厂家技(jì)术兼容(róng)设备较少。目(mù)前是飞(fēi)控连接接收机的最(zuì)佳选(xuǎn)择(zé)。
Relay:
其实就是数字IO信号(hào),只有0和(hé)1两种状态,存在(zài)于飞控(kòng)某些针(zhēn)脚用于自动控制相机(jī)快(kuài)门和农药喷头(tóu)。优点是(shì)可靠,缺点是信息量极小,浪费资源且没有(yǒu)校验等功能。
串口(kǒu):
串口是目前控制领域最常见的设备接口,硬件形式有TTL,232,422,485几种。TTL是基本(běn)信号,常见三针用法,一(yī)个针用于(yú)信号输(shū)入叫RX,一针用于信(xìn)号(hào)输(shū)出叫TX,另一针为信号基(jī)准地(dì)线。一般(bān)0伏和(hé)3-5伏表示0和1,飞控自带的都是这种串口,而(ér)且会带很多(duō)个,用于连接多个设备,PIXHAWK飞控有5个。TTL信号(hào)的电(diàn)压较低(dī),经验上不适合1米(mǐ)以上的长(zhǎng)距离(lí)传(chuán)输(shū),于是发(fā)展出232接(jiē)口,使用(yòng)正负电平表示0和1其他与TTL相同,极大延长了传(chuán)输距离,但是速度依然不足(zú)。于是发展(zhǎn)出422接口,RX和TX每个针脚都(dōu)变(biàn)为正(zhèng)负(fù)电压的一对信号线同时跳(tiào)变,这(zhè)样干扰信号(hào)被巧(qiǎo)妙的抵(dǐ)消,传输距离和速度双飞跃,但是需要5根线,给调(diào)试造(zào)成很大麻烦(fán),目前只有军(jun1)品才(cái)使用这种串(chuàn)口。485串口是结合232和422优点(diǎn),使用一对正负(fù)电压的信号线既发(fā)又(yòu)收,但是他需(xū)要额外一个信号控制收发转换,485总线带有总线特征(zhēng),可(kě)以在两根线与地线上连(lián)接多个设备,但是收(shōu)发,片选,仲(zhòng)裁,校验等等工作都需要你写程序去协调,工(gōng)作量巨大(dà),现(xiàn)在很少有人用。
SPI:
这(zhè)是一种用于板(bǎn)上通信的高速接口,使用了主从设计(jì),和专门的时钟线,每个SPI拥有4个脚主入从(cóng)出,主出从(cóng)入,时(shí)钟和地线(xiàn)。主设备负责管理信息,时(shí)钟同步和(hé)所有设备通信,一路SPI可以连接多个设(shè)备,但是必须每个带有片选。因(yīn)为有时钟线所以很容易做到所有(yǒu)设备的同步通信,由于其稳(wěn)定性和高速特性,在(zài)飞控板上(shàng)用来连接所有传(chuán)感器与主(zhǔ)单片机(jī)。
I2C:
其实是I平(píng)方C,是用于连(lián)接板上高速设备的总线(xiàn)。拥有三根信号线(xiàn),信号,时钟和(hé)地线。也是采(cǎi)用主从(cóng)设计(jì),带有时钟的同步设计,但是(shì)信号线需(xū)要承担多(duō)个设备输入输出,有(yǒu)主设备来管理。I2C上所有设备都自带一个(gè)地址,或叫标签,主(zhǔ)设(shè)备用这个(gè)地址来识别设备(bèi)。在飞控(kòng)中(zhōng)用(yòng)来连接重(chóng)要性不太高的众多(duō)设备,指示灯,磁罗盘(pán),空(kōng)速(sù),超声波,激光测距等等(děng)。居然有(yǒu)厂家为了省事用这个总(zǒng)线连接(jiē)多个电(diàn)调,这是(shì)很危险的,因为3-5v电(diàn)平在(zài)长距离传输中容易受干扰。
CAN:
最早为汽车设计(jì)的总线接口(kǒu),据说是电流传输,所以抗干扰性能超(chāo)强,专门用于大干扰环境设备(bèi)间多个远距离传输。只有H和L两个信号(hào)线(xiàn),所有设(shè)备都(dōu)连接在上面,总(zǒng)线芯片负责仲裁。这(zhè)其(qí)实是无人机上设备,尤其是多旋翼电调(diào)的最优选择,但是由(yóu)于(yú)其(qí)复杂性和接口(kǒu)芯片成本问题,比较少有人(rén)用,PIXHAWK飞控和
ESC32电调(diào)多年前就已经具备该接口,至(zhì)今无人问津。
AD:
模数转(zhuǎn)换接口(kǒu),这(zhè)种易被干扰的古老还存在,使用方式就是测量电压。目前飞控用来(lái)测量电(diàn)压(yā),电流,这种(zhǒng)方式成(chéng)本较低,在小型无人机上(shàng)还可以使用。另外(wài)一些距离探测设备还在用,但是已经基(jī)本处于淘(táo)汰边缘(yuán),效果远远不如数字(zì)设(shè)备,不过成本较(jiào)低(dī),比(bǐ)如空速和超声波。
SDIO:
用(yòng)于连接SD卡或TF卡,进(jìn)行飞(fēi)行数据(jù)记录。由于TF卡应(yīng)用(yòng)普遍,成本较低(dī),容量速(sù)度(dù)都令(lìng)人满意,所以渐渐成(chéng)为(wéi)高(gāo)级(jí)飞控必(bì)备设备,用于飞行记录,事故分(fèn)析,故障诊断等等。
USB:
民用总线接口,可以通(tōng)过HUB连接多个(gè)设备,可以说是一种(zhǒng)完(wán)美接(jiē)口。但是其协议过于复(fù)杂,编(biān)程工(gōng)作量极大,接口连接形式容易导致问题(tí),必须使用专用线材,且不能(néng)超(chāo)过(guò)2米。在飞控上主要用来地面进行调试,读写参数等等地面操作(zuò)。

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