无人机开发之二：Pixhawk硬件架构

Pixhawk硬件架构

Pixhawk的硬件架构整体框图

组件
Pixhawk飞控 1个
>电调 4个
>电机 4个
>锂电池 22000 3C 1个
>电源模块 1个
>螺旋桨 4个
>安全开关 1个
>蜂鸣器 1个
>数传接收和发射 1套
>图传接受和发射 1套
>GPS 1个
>机架F450 1套
>遥控器和接收机 1套
>PPM编码器 1个
>平板 1个
>云台 1个
>相机 1个

Pixhawk芯片构成：

硬件模块

处理器：

• STM32F427 VIT6 (168 Mhz/256 KB RAM/2 MB 闪存 100Pin)
• 32位 STM32F100C8T6 （48Pin）故障保护协处理器 ，平常用来控制输入信号采集（“Big – Little ”架构）

传感器：

• Invensense MPU6000 三轴加速度计/陀螺仪
• ST Micro L3GD20 16位陀螺仪
• ST Micro LSM303D 14位加速度计/磁力计
• MEAS MS5611气压计

处理：

• 双加速度计: MPU6000 1KHZ 和 LSM303D 800HZ （消除1KHZ 共振）
• 双陀螺仪： 取平均
• 双罗盘： 一个内置一个外置备用
• 双GPS： 基于锁定状态和星数选择切换（或更复杂的切换机制、并可对比测试性能）

其它模块：

• FM25V01 128K 非易失闪存
• TXS0108 通用电平驱动芯片（Usart 、舵机输出），隔离/增强驱动，无TTL转232功能
• LTC4417 电源管理芯片
• MIC5332 双输出超低压降 LDO
• BQ24315 电池管理芯片
• TCA62724 三色LED灯专用芯片
• LT3469 信号采集运放
• 可外接 MS4522D 数字差压空速计 （6.6V ADC 输入

各种传感器对应的接口：
空速计---IIC接口
电源管理SMbus---IIC
航灯接口---IIC
BMA180角速度传感器----SPI
地磁HMC5883---IIC/SPI
L3GD20陀螺仪----SPI
LSM303D角速度/地磁-----SPI
超声波MB12xx----IIC
MD25---IIC
MPU6000----SPI
MS5611气压计----SPI
板载灯控制器TCA62724FMG-----IIC
PC8574(IIC转并)----IIC
PCA9685(IIC/PWM)-----IIC
光流模块----IIC

飞控板和各部件连接图：

• 规定以下没有括号（）的表示网络标号，有括号（）的表示具体引脚：
  STM32 f427:Invensense MPU6000 三轴加速度计/陀螺仪
  PC2(stm32f427)---MPU_CS---CS(MPU6000)
  PA6(stm32f427)---SPI_INT_MISO---AD0/SDO(MPU6000)
  PD15(stm32f427)---MPU_DRDY---INT(MPU6000)
  PA7(stm32f427)---SPI_INT_MOSI---SDA/SDI(MPU6000)
  PA5(stm32f427)---SPI_INT_SCK---SCL/SCLK(MPU6000)
  电源VDD_3V3_SENSORS
  ST Micro L3GD20 16位陀螺仪：
  PC13(stm32f427)---GYRO_CS---CS(L3GD20)
  PA6(stm32f427)---SPI_INT_MISO---SDO/SA0(L3GD20)
  PB0(stm32f427)---GYRO_DRDY---INT(L3GD20)
  PA7(stm32f427)---SPI_INT_MOSI---SDA/SDI/SDO(L3GD20)
  PA5(stm32f427)---SPI_INT_SCK---SCL/SPC(L3GD20)
  电源VDD_3V3_SENSORS
  ST Micro LSM303D 14位加速度计/磁力计：
  PC15(stm32f427)---ACCEL_MAG_CS---CS(LSM303D)
  PA6(stm32f427)---SPI_INT_MISO---SDO/SA0(LSM303D)
  PB4(stm32f427)---ACCEL_DRDY---INT1(LSM303D)
  PA7(stm32f427)---SPI_INT_MOSI---SDA/SDI/SDO(LSM303D)
  PA5(stm32f427)---SPI_INT_SCK---SCL/SPC(LSM303D)
  PB1(stm32f427)---MAG_DRDY---INT2(LSM303D)
  电源VDD_3V3_SENSORS
  MEAS MS5611气压计 ：
  PD7(stm32f427)---BARO_CS---CS(MS5611)
  PA6(stm32f427)---SPI_INT_MISO---SDO (MS5611)
  PA7(stm32f427)---SPI_INT_MOSI---SDI/SDA (MS5611)
  PA5(stm32f427)---SPI_INT_SCK---SCLK(MS5611)
  电源VDD_3V3_SENSORS
  存储器：
  PB13(stm32f427)---FRAM_SCK---C(FM25V01)
  PB14(stm32f427)---FRAM_MISO---Q(FM25V01)
  PB13(stm32f427)---FRAM_MOSI---D(FM25V01)
  PD10(stm32f427)---FRAM_CS---S(FM25V01)
  电源FMU-VDD_3V3
  高亮LED：
  PB8(stm32f427)---FMU-I2C1_SCL
  PB9(stm32f427)---FMU-I2C1_SDA
  PB10(stm32f427)---FMU-I2C2_SCL
  PB11(stm32f427)---FMU-I2C1_SDA
  USB：
  PA9(stm32f427)---VBUS 电源
  PA11(stm32f427)---OTG_FS_DM
  PA12(stm32f427)---OTG_FS_DP
  PC0(stm32f427)--- VBUS_VALID USB电源有效标志
  TF卡：
  PC8(stm32f427)---SDIO_D0
  PC9(stm32f427)---SDIO_D1
  PC10(stm32f427)---SDIO_D2
  PC11(stm32f427)---SDIO_D3
  PC12(stm32f427)---SDIO_CK
  TEL2_OSD：
  PD8(stm32f427)---FMU-USART3_TX
  PD9(stm32f427)---FMU-USART3_RX
  PD11(stm32f427)---FMU-USART3_CTS
  PD12(stm32f427)---FMU-USART3_RTS
  TEL1_数传：
  PD3(stm32f427)---FMU-USART3_ CTS
  PD4(stm32f427)---FMU-USART3_ RTS
  PD5(stm32f427)---FMU-USART3_TX
  PD6(stm32f427)---FMU-USART3_RX
  面板GPS：
  PA0(stm32f427)---FMU-UART4_TX
  PA1(stm32f427)---FMU-UART4_RX
  面板CAN：
  PD0 (stm32f427)---CAN1_RX
  PD1 (stm32f427)---CAN1_TX
  6路辅助PWM
  PE14(stm32f427)---FMU-CH1
  PE13(stm32f427)---FMU-CH2
  PE11(stm32f427)---FMU-CH3
  PE9 (stm32f427)---FMU-CH4
  PD13(stm32f427)---FMU-CH5
  PD14(stm32f427)---FMU-CH6
  LED：
  PE12(stm32f427)---FMU-LED_AMBER
  stm32f427与stm32f100连接
  PC6(stm32f427)---SERIAL_FMU_TO_IO---PA3(stm32f100)
  PC7(stm32f427)---SERIAL_IO_TO_FMU---PA2(stm32f100)
  （2）STM32 f100:8路主PWM
  PA0(stm32f100)---IO-CH1
  PA1(stm32f100)---IO-CH2
  PB8(stm32f100)---IO-CH3
  PB9(stm32f100)---IO-CH4
  PA6(stm32f100)---IO-CH5
  PA7(stm32f100)---IO-CH6
  PB0(stm32f100)---IO-CH7
  PB1(stm32f100)---IO-CH8
  安全开关：
  PB5(stm32f100)---SAFTY
  LED：
  PB13(stm32f100)---IO-LED_SAFTY
  PB14(stm32f100)---IO-LED_BLUE
  PB15(stm32f100)---IO-LED_AMBER
  PPM接收：
  PA8(stm32f100)---PPM_INPUT
  S.BUS：
  PB4(stm32f100)---SBUS_OUTPUT_EN
  PB10(stm32f100)---SBUS_OUTPUT
  PB11(stm32f100)---SBUS_INPUT
  JTAG：
  电源IO-VDD_3V3
  PA13(stm32f100)---IO-SWDIO
  PA14(stm32f100)---IO-SWCLK
  PB3(stm32f100)---IO-SWO
  卫星接收机：
  PA10(stm32f100)---IO-USART1_RX
  PB15(stm32f100)---IO-LED_AMBER
  PA10(stm32f100)--- VDD_3V3_SPEKTRUM 电源