PWM:
这是第一(yī)个要(yào)介绍的(de),所有航模和无人机都离不开的一(yī)种接口。单线信(xìn)号,周(zhōu)期发送正脉冲,变化脉宽(kuān)作为(wéi)传递信息(xī)的(de)方(fāng)式(shì),一(yī)个针脚传递一(yī)个(gè)通道,往往搭配地线和电源线可(kě)控制一个舵机或一(yī)个电(diàn)调,是无人机或航模入门第(dì)一个需要了解的接(jiē)口。优点是简单,稳定的传输一个可量变的(de)信号,缺陷(xiàn)是速度低,目前常见的标(biāo)准是每秒50次(cì)或(huò)300至400次。
PPM:
是(shì)PWM的(de)升级版,就是每个信(xìn)号周期变为发送一组多(duō)个脉宽的组合,来(lái)同时传递多个通(tōng)道的变化信息(xī)。早期也被(bèi)用于遥控(kòng)器无线电信(xìn)号(hào)和航模模拟器信号,现在多用于接收机(jī)与飞控连接,带有PPM信号输出的接(jiē)收机(jī)很多,是无人机入(rù)门必配,那(nà)些用转(zhuǎn)换器的是脱裤子放屁。其优点是稳(wěn)定传输多个通(tōng)道,缺点是速度更慢。
S.BUS:
是日本遥控器厂(chǎng)商(shāng)FUTABA设计的用单通道数字信号传输多通道信息的(de)协(xié)议,只有一个信号针脚(jiǎo)和一(yī)个(gè)基准(zhǔn)地线,支持(chí)HUB扩展(zhǎn)多个舵机和电调连接在(zài)一个信
号源上,所以S.BUS其实是一种总线,其原理其(qí)实就(jiù)是变化(huà)的串(chuàn)口协议,具体协(xié)议(yì)可以参考百度文库(kù)上我(wǒ)写的的(de)文(wén)章“PX4飞(fēi)控开发笔记-第五章(zhāng):PWM,PPM,S.BUS与DSM2”。其优点是纯数(shù)字信号,很可(kě)靠,带有(yǒu)总线功能。缺(quē)陷是属于厂(chǎng)家技术(shù)兼容设备较少(shǎo)。目(mù)前是飞控连接接(jiē)收(shōu)机的最佳选择。
Relay:
其(qí)实就是数(shù)字IO信(xìn)号,只(zhī)有0和1两种状(zhuàng)态,存在于(yú)飞控某些(xiē)针脚用(yòng)于(yú)自动控(kòng)制相机快门和农药喷头。优(yōu)点(diǎn)是可靠,缺点是信息量(liàng)极小,浪费(fèi)资(zī)源(yuán)且没有校验等功能(néng)。
串(chuàn)口:
串(chuàn)口是目(mù)前控制领域(yù)最(zuì)常见的设备接(jiē)口,硬件形式有TTL,232,422,485几种。TTL是基本信号(hào),常(cháng)见三针用法,一个针用于信号(hào)输入叫(jiào)RX,一针用于信号(hào)输出叫TX,另一针为信号基准地线。一般(bān)0伏和3-5伏(fú)表示0和1,飞(fēi)控自带的都是这种(zhǒng)串口,而且会带很多个(gè),用于连(lián)接多个设备,PIXHAWK飞控有5个。TTL信号(hào)的电压较低,经验上不适合1米以上的长距离传输(shū),于(yú)是发展出232接口,使用(yòng)正负(fù)电平表(biǎo)示0和1其他与TTL相同,极(jí)大延长了(le)传输距离,但是(shì)速度(dù)依然不(bú)足。于是(shì)发展出(chū)422接口,RX和TX每个针脚都变为正(zhèng)负电压的(de)一(yī)对信号线同(tóng)时(shí)跳(tiào)变,这样干扰信号(hào)被巧妙的抵消,传输距离和速度双飞跃,但是需要(yào)5根线,给调试造成很大麻烦,目前只有军品才使用这(zhè)种串口。485串口是结合232和422优(yōu)点(diǎn),使(shǐ)用一(yī)对正负电压的信号线既发又收,但(dàn)是他需要额外一个信号控制收发转(zhuǎn)换,485总线带有总(zǒng)线特征,可以在两根线与地(dì)线上连接(jiē)多(duō)个设备(bèi),但是收发(fā),片选,仲裁,校验等(děng)等工作(zuò)都需要(yào)你写程序(xù)去协调,工(gōng)作量巨大,现在很少有(yǒu)人用。
SPI:
这是一种用于板上通信的高(gāo)速接口,使用了(le)主从设计(jì),和专(zhuān)门的(de)时钟(zhōng)线,每(měi)个(gè)SPI拥有4个脚(jiǎo)主入从出,主出从入,时钟(zhōng)和地线(xiàn)。主设备负责管理信息,时(shí)钟(zhōng)同步(bù)和所有设(shè)备通信,一(yī)路SPI可以(yǐ)连(lián)接多个设(shè)备,但(dàn)是必(bì)须每个带有片(piàn)选(xuǎn)。因为有时钟(zhōng)线所以很容易做到所有设备的同步通信,由(yóu)于其(qí)稳定性和高速特(tè)性,在(zài)飞控板上用来连接所有传感器与主单片(piàn)机。
I2C:
其实是I平(píng)方(fāng)C,是用于连接(jiē)板上高速设(shè)备的总线。拥有三根信号(hào)线,信(xìn)号(hào),时钟和地线。也是采用主从设计,带有时钟的同步(bù)设计,但是信号线需要承担多个设备输入(rù)输出,有主设备来管理。I2C上所有设备都自带(dài)一个地址,或(huò)叫标签,主设(shè)备用这个地(dì)址来识(shí)别设(shè)备(bèi)。在飞控中用来连接重要性不太(tài)高的众多设备,指(zhǐ)示灯,磁罗盘,空速,超声波(bō),激光测距等等(děng)。居然有厂(chǎng)家(jiā)为了省事用(yòng)这(zhè)个总线连接多个电调,这是(shì)很危险的,因为3-5v电平在长(zhǎng)距离传输中容(róng)易受(shòu)干扰。
CAN:
最(zuì)早(zǎo)为汽车设计的总线接(jiē)口,据说是电流传(chuán)输,所以抗干扰性能超强(qiáng),专(zhuān)门用于大干扰环境设备(bèi)间(jiān)多个远距(jù)离传输(shū)。只有H和L两个信号线,所有设备都连接在上面,总线芯片负责仲(zhòng)裁。这其实是无人机(jī)上设备,尤其是多旋翼电调的最优选择,但是由于(yú)其复杂(zá)性和(hé)接口芯片成本问题(tí),比较少有人用,PIXHAWK飞控(kòng)和(hé)
ESC32电调多年前就已经具备该接(jiē)口,至今(jīn)无人问津。
AD:
模数转换接口,这(zhè)种易(yì)被(bèi)干(gàn)扰的(de)古老还存在,使用方式就是测量电(diàn)压。目前飞控用来(lái)测(cè)量(liàng)电压,电流,这种方式成本较低,在小型无人(rén)机(jī)上(shàng)还可以使用。另外一些距离探测(cè)设备还在用,但是已经基本处于淘汰边缘,效果远远不(bú)如数字设备,不过成本较低,比如空速和(hé)超声(shēng)波。
SDIO:
用(yòng)于(yú)连接SD卡或(huò)TF卡,进行(háng)飞行(háng)数据记录。由(yóu)于TF卡应用普遍,成本较(jiào)低,容量速度(dù)都令人满(mǎn)意,所以渐渐成(chéng)为高级(jí)飞控(kòng)必备设备,用于飞行记录,事故分(fèn)析,故障诊断等(děng)等。
USB:
民用(yòng)总线接口,可以通过HUB连接多个设备,可以说是一(yī)种完美接口。但是(shì)其协议过(guò)于复杂(zá),编程(chéng)工作(zuò)量极大,接口连(lián)接形式容(róng)易(yì)导(dǎo)致问题,必须使用(yòng)专用线材,且不(bú)能超过2米。在飞(fēi)控上主(zhǔ)要用来地面进行调试,读写参数等等地面操作。

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