来源:华体会官方网站 发布时间:2024-07-14 06:26:42
无人机相比较卫星和载人航空飞机遥感平台而言,具有成本低、灵活性高的特色。为满意科学遥感试验、完结遥感作业使命、和谐无人机电子吊舱中多组件作业、操控遥感印象传感器姿势,体系以AT89S52为主控芯片,扩展多路串口及USB接口以完成体系与外围设备的通讯,一起规划了相机驱动模块及三自由度步进电机驱动模块。经过无人机航空遥感试验证明该体系能够很好的满意遥感试验要求。
USB口扩展由CH375芯片完成。CH375是USB总线的通用接口芯片。它的主要特征是价格实惠公正、接口便利、可靠性高。支撑 USB-HOST主机方法和USB-DEVICE/SLAVE设备方法。CH375的USB主机方法支撑常用的USB全速设备,外部单片机需求编写固件程序依照相应的USB协议与USB设备通讯。可是关于常用的USB存储设备,CH375的内置固件能够主动处理Mass-Storage海量存储设备的专用通讯协议,通常情况下,外部单片机不需求编写固件程序.就能够直接读写USB存储设备中的数据。CH375和单片机的通讯有2种方法:并行方法和串行方法。USB扩展电路原理图如图3所示,CH375芯片设置为内置固件形式,运用12 MHz晶体。单片机P0口与CH375的D0~D7相连作为数据总线的相连片选该芯片,单片机A0与CH375的A0相连,可挑选 CH375的地址或是数据输入与输出。当A0为高电平是D0~D7的传输的是地址,低电平时传输的是数据。P3.6和P3.7别离操控CH375的读写操作。CH375接单片机输入端,当稀有据经过USB口输入时发生中止信号,告诉单片机进行数据处理。当CH375芯片初始化后并成功与主机连通之后,指示灯亮。
安稳云台操控即为三自由度步进电机操控,即操控遥感传感器的俯仰角、横滚角和航向角使安稳云台坚持水平(或笔直)状况。步进电机驱动由THB6128芯片完成,单片机只需输出步进电机运转方向和脉冲信号即可到达操控步进电机的意图。
THB6128是高细分两相混合式步进电机驱动专用芯片,经过单片机输出操控信号,即可规划出高性能、多细分的驱动电路。其特色为双全桥 MOSFET驱动,低导通电阻Ron=0.55 Ω,最高耐压36 V,大电流2.2 A(峰值),多种细分可选,最高可达128细分,具有主动半流确定功用,快衰、慢衰、混合式衰减3种衰减方法可选,内置温度维护及过流维护。图4为航向角步进电机驱动电路,俯仰角、横滚角步进电机驱动与之相同。图中CP1与U/D别离为单片机给出的驱动脉冲与电机运转方向操控信号。M1,M2,M3为电机驱动细分数挑选信号输入,由拨码开关人为操控。FDT1与VREG1别离为衰减形式挑选电压与电流操控电压输入端。当3.5 V时为慢衰减形式;当为混合衰减形式;当FDT1《0.8 V时为快衰减形式。调整VREG1端电压即可设定步进电机驱动电流值。
CCD/相机驱动由单稳态触发器74LS221和光耦合器P521完成。74LS221既能够下降沿触发也可上升沿触发,且都能够制止输出。其输出的脉宽经过内部补偿取得而不受外部电压和安稳影响,在大多数运用中,脉宽只由外接的时控元件决议。CCD/相机驱动电路如图5所示。图示参数的单稳态触发器高电平保持的时刻约为33 ms,可根据相机的实践曝光时刻的需求,改动电路的充电时刻常数RC来调理稳态时刻的长短。图中Camera为单片机P3.5口,当其为下降沿时,触发单稳态触发器输出高电平,此高电平作用于光耦合器P521的二极管端,然后触发三极管端导通,从而触发相机快门。P521的输出端串接一个10kΩ的电阻,避免导通时电流过大而损坏相机。
数据存储模块由AT24C512完成,单片机P3.0,P3.1口别离与AT24C512的SCL、SDL端口相连,并接入上拉电阻,模仿 I2C总线PROM数据存储器。SRAM扩展由IDT6116SA芯片完成,扩展2 KB用于缓存单片机核算过程中的暂时数据。体系输入电压为12 V直流电,电源模块选用7805与7805两片三端稳压器串接,下降单片稳压器两头的压降,取得平稳的+5 V电压。
经过试验证明本体系能较好的满意无人机航空遥感平台机载作业操控的要求,能够和谐电子吊舱的各个组件作业,操控相机的姿势,实时下传机载作业数据,运用的I/O口较少,USB接口的扩展处理了当时许多笔记本电脑不具备COM口的问题,在野外试验时亦可及时的处理作业体系中的相片信息数据。单片机仍还有较多的资源可经过,可便利体系的晋级,但一起也遭到微处理器数据处理才能的约束。
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