基于TMS320F2812的小型無人機控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、A t h e s i ss u b m i t t e d t oZ h e n g z h o u U n i v e r s i t yF o r t h ed e g r e eo f M a s t e rC o n t r o lS y s t e m D e s i g no f S m a l IU A V B a s e d o nT M S 3 2 0 F 2 8 1 2B y Q i n g y u a n G o

2、 uS u p e r v i s o r ：P r o EZ h o n g y o n g W a n gC o m p u t e r T e c h n o l o g yS c h o o l o f I n f o r m a t i o n E n g i n e e r i n gM a y 2 0 1 3摘要摘要無人機目前以使用靈活的特點在民用和軍用領(lǐng)域中發(fā)揮著非著重要的作用。無人機要實現(xiàn)自動控制飛行的功能所必需要有飛

3、控計算機、傳感器和舵機三個基本機構(gòu)。微型自駕儀是小型無人機的系統(tǒng)的核心控制機構(gòu)，其性能的高低直接影響著無人機性能的好壞。隨著無人機對控制系統(tǒng)的處理速度和微型化方面的要求越來越高，具備高速時鐘和豐富的外圍接口的D S P 處理器為控制核芯的微型自駕儀目前成為飛控系統(tǒng)的研究熱點之一。本文面向小型無人機，用A l t i u mD e s i g n e r 軟件設(shè)計并實現(xiàn)了基于T M S 3 2 0 f 2 8 1 2 的微型自駕儀，它是小

4、型無人機的飛控分系統(tǒng)。系統(tǒng)包含三軸陀螺儀、加速度計、電子羅盤等所需的外設(shè)模塊以及外擴存儲器、A ／D 轉(zhuǎn)換、串口通信、驅(qū)動控制模塊等硬件資源擴展，并集成了G P S 設(shè)備接口和2 ．4 G 無線傳輸模塊以及舵機驅(qū)動電路和電機驅(qū)動電路。傳感器可以檢測機體的狀態(tài)信息并把這些信息轉(zhuǎn)換成C P U 可以識別的電信號，控制系統(tǒng)計算接收的電信號并依此向舵機發(fā)出P W M 控制信號從而修正機體的姿態(tài)。上位機可以通過串口通信對系統(tǒng)進行監(jiān)視和控制。手動或

5、制導(dǎo)指令可通過無線電或上位機輸入飛控。在硬件系統(tǒng)的電路板設(shè)計中，充分考慮了系統(tǒng)的抗電磁干擾( E M C ) 性能。在硬件平臺設(shè)計完成以后，針對系統(tǒng)的硬件調(diào)試編寫了一些測試程序，對系統(tǒng)進行的必要的調(diào)試。通過對系統(tǒng)硬件平臺的長時間的多次測試后表明，設(shè)計的方案是合理可行的，系統(tǒng)具有可靠性高、體積小、功耗低、實時性好等特點。關(guān)鍵字：無人機，微型自駕儀，T M S 3 2 0 F 2 8 1 2 ，A l t i u m D e s i g n