好的,我们来详细解释一下通常所说的“原子的四轴 PCB”是什么意思。
这里的“原子”通常指的是中国知名的嵌入式开发板和模块制造商——广州星翼电子科技有限公司,他们旗下的品牌叫做 正点原子。
“四轴”指的就是四旋翼飞行器,即我们常说的无人机或四轴飞行器。
因此,“原子的四轴 PCB”通常指代正点原子公司为其四旋翼飞行器套件或开发板设计的印刷电路板。这块PCB是整个飞行器的核心硬件平台,集成了控制、通信、传感器、电源管理、电机驱动等关键电路。
以下是这块PCB的主要特点和组成部分:
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主控制器:
- 核心通常是一颗高性能的 STM32 微控制器,如 STM32F4xx 系列(如 F407、F429)或更高端的 F7、H7 系列。这颗芯片负责读取传感器数据、运行飞控算法(如 PID 控制)、处理遥控信号、驱动电机等所有核心任务。
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姿态传感器:
- 必不可少的 IMU(惯性测量单元):通常包含一个 MPU6050 (6轴:3轴加速度计 + 3轴陀螺仪) 或更高级的 MPU9250 (9轴:6轴 + 3轴磁力计) 或者 ICM20602、BMI088 等芯片。用于测量飞行器的姿态(俯仰、横滚、偏航角)和加速度。
- 气压计:如 BMP280、MS5611 等,用于测量高度(定高飞行)。
- 可选磁力计:如果 IMU 本身不包含,或者需要更精确的航向信息,会单独配备一个磁力计(如 HMC5883L、QMC5883)构成完整的 9 轴传感器。
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电机驱动电路:
- 四个独立的 MOSFET H桥驱动电路 或 集成的电调。
- 每个通道驱动一个无刷电机(通常是空心杯电机或小型外转子无刷电机)。
- 接收来自主控 MCU 的 PWM 信号,控制电机的转速。
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无线通信模块:
- 2.4GHz 无线收发模块:用于接收来自遥控器的指令。常用芯片如 NRF24L01+。
- 可选 WiFi/蓝牙模块:如 ESP8266、ESP32、HC-05 等,用于地面站通信、手机 APP 控制或数据传输。
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电源管理:
- 锂电池输入接口:通常是 1S (3.7V) 或 2S (7.4V) 锂电池。
- 电压转换电路:将电池电压降压(Buck)或升压(Boost)为系统所需的各种电压(如 5V、3.3V)。
- 电池电压监控:ADC 分压电路,用于监测电池电量。
- 充电管理电路:如果板载充电功能,会有相应的充电 IC。
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调试与编程接口:
- SWD/JTAG 接口:用于烧录程序和调试(如 ST-Link)。
- 串口接口:用于与电脑或其他设备通信(如 USB转串口芯片 CH340、CP2102)。
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其他外围接口/元件:
- LED 指示灯:状态指示(电源、通信、错误等)。
- 按键/拨码开关:用于配置或复位。
- TF卡槽:可选,用于存储飞行数据日志或配置文件。
- 扩展接口:如 GPIO 排针,方便连接额外的传感器(超声波定高、光流、GPS模块等)或执行器。
- 安装孔:用于固定在飞行器的机架中心板上。
设计要点:
- 小型化与轻量化: 对于飞行器至关重要。
- 电磁兼容性: 电机驱动产生的大电流和高频信号容易干扰敏感的传感器(如陀螺仪、磁力计)和无线通信,需要仔细设计电源滤波、地线布局和信号隔离。
- 传感器布局: IMU 应尽量放置在板的几何中心,并采取减震措施(如硅胶柱),远离电机和大电流区域以减少振动干扰。磁力计需要远离电机和含铁元件。
- 散热: 电机驱动 MOS 管工作时发热量较大,需要良好的散热设计(敷铜、散热孔、散热片)。
- 可靠性: 飞控板故障可能导致炸机,元件选型和电路设计需要保证稳定性。
总结来说:
“原子的四轴 PCB” 指的是正点原子公司为其四轴飞行器开发套件设计的一块高度集成、功能齐全的核心控制板。它集成了飞控所需的传感器(IMU、气压计)、主控MCU(STM32)、电机驱动、无线通信(如NRF24L01+)、电源管理和调试接口等关键部分,是学习无人机原理、开发飞控算法、进行二次开发的理想硬件平台。
如果你手头有具体的正点原子四轴套件(如 Air724/FlyFish 等),这块 PCB 就是套件里最核心的那块绿色(或其他颜色)的电路板。
请问原子哥大四轴什么时候出来了?
请问下原子哥,大四轴什么时候出来了?我现在在看小四轴的程序,争取把的内容全部弄懂?不知道大四轴里面的内容,程序写法和小四轴差别大吗?我弄完小的了想把个大的玩玩
Yancey_ou
2019-07-18 04:35:54
第一架四轴原理图共享
经过两个月的调试,第一架四轴已经起飞,由于程序没有定高,在室外飞,然后遥控失控,然后就上天了,至今没见下来。教训啊。共享原理图,PCB,程序。取自原子哥的,还会给原子哥。谢谢12.4 四轴V3.0.zip (10.46 MB )梦V1.0.zip (6.6 MB )
guanrui1202
2019-07-12 04:36:24
四轴无线调试和遥控器无法连接
大家好,参照原子哥的四轴电路做了pcb,目前传感器调试没问题,遥控器自检也能过了,就是四轴飞控和遥控器无法连接,请指教下如何调试。另外,PA_TX_DIS这个发送使能引脚没有使用吧, 在程序中只看到定义了,但是没有使用也重置过,但是没效果,nrf51822中rssi信号强度一直0求指导
AHTLTC
2019-06-04 00:59:58
【开源分享】STM32四轴飞行器
杯电机,螺旋桨为55mm,电池为3.7V 1S锂电池2.空心杯电机、电机座推荐使用正点原子小四轴的716空心杯电机和电机座3.使用SH1.0 6P座子引出烧录和调试接口,程序下载需要一个仿真器
剑寒九州
2022-06-08 14:56:47
为什么四轴iic地址不同?
四轴mpu9250官方数据手册给的IIC地址是0X68(AD=0)0X69(AD=1)原子第一版程序用的是模拟iic地址是0XD2原子第二版程序用的不是模拟iic地址是0x69
60user5
2019-07-12 04:36:28
请问是小四轴的硬件电路有问题吗?
原子哥,我的四轴遥控器连接到电脑上面能识别出来,但是小四轴连接到电脑上面没有反应(小四轴通过电池供电),没有找到相关的COM口,请问是小四轴的硬件电路有问题吗?
dfjsdadxs
2019-07-25 04:36:50
微型四轴硬件描述
,玩赏性高的特点 (4)电路图有具体的元器件库,以及电路的详细参数 PCB光板实物展示: PS:焊接PCB板子时注意电容极性(胆电容有标识的一端为+) 附件内容包括: 微型小四轴主控板原理图和PCB,用AD软件打开; 材料清单; 小四轴源代码; 上位机调试; STM32外部时钟更
2020-11-04 10:36:42
求能学习四轴的课程或者很透彻的资料!
毕业设计搞的四轴,可惜个人能力有限,有没有比较好的能把四轴学的透彻点的课程和资料,希望大家推荐下? 要是原子哥家能有四轴的学习视频就好了。
新星之火12138
2019-07-11 04:35:52
STM32F4主控及带DCMI摄像头的迷你四轴资料分享
我的小四轴的照片,给大家看看。关于程序调试,算是把所有硬件调试通了,气压传感器还没买回来,所以还没调试,共写了下面几个程序。遥控方面,用了LabVIEW写了个上位机,接上了原子哥的迷你开发板与我的小四
雪大大11
2019-07-18 00:38:58
【开源分享】STM32四轴遥控器
选择。三、成品展示四、配件及其他事项1. 遥控器烧录好程序后,需进行校准,否则四轴飞不起来,具体查看遥控器源码2. 电源为3.7V 1S锂电池,还可以USB供电,预留SWD程序下载接口3. 电子业余爱好者,无法保证PCB布局设计的规范性,设计有待提高原理图[img][/img]PCB
剑寒九州
2022-06-08 15:11:35
实现大四轴的飞控设计
Author:家有仙妻谢掌柜Date:2021/2/18今年会更新一个系列,小四轴无人机从功能设计→思维导图→原理图设计→PCBLayout→焊接PCB→程序代码的编写→整机调试一系列,以此记录自己
手托初梦
2021-09-13 06:26:59
720空心杯小四轴pcb工程文件
野路子画板,还请懂行的多多指点一下哪能修改下让我涨点知识。顺便说下,这个小四轴参考了不少网上能搜罗到的小四轴,不列举了。慢慢再画个遥控器,争取飞起来。下面是原理图:总的:电源部分:单片机部分:IMU
喵abcd
2019-06-13 04:36:08
小四轴在油门加到四轴快离地时电机会出现剧烈震动
小四轴是用的整块PCB做的,为了减轻整体重量我用了1.2mm的PCB板子(平常都是1.6的),前期用网上开源的串级PID程序调试小四轴问题:现在遇到的问题就是在油门加到四轴快离地时电机会出现剧烈震动
nvsydywer
2019-05-10 06:36:19
为什么我的四轴无法控制,会不停的闪红光?
我用原子哥的原理图自己画了板子,用原子的遥控器去连接,遥控器离远点就不停的闪红光,而且,不管离多近,都控制不了四轴,怎么回事?
wyusx
2019-08-02 04:37:41
四轴飞行器的硬件
四轴飞行器的硬件,一般分为两大类,一类是使用空心杯电机的微型四轴,一种是使用无刷电机的四轴飞行器,体积较使用空心杯的微型四轴要大很多。空心杯四轴:该四轴一般直接用PCB做机架,玩具厂家也会开模
juanll5
2021-09-13 07:37:28
如何确定原子的四轴YAW的无头模式的方向
如题。四轴静止放在桌面上,YAW就一直往一个方向飘,飘的速度还挺快,10分钟估计就能飘各80°,那么问题来了,等到飘90°时,无头模式是如何让四轴还是按起始的方向前进的,照理说YAW飘了90°,前进方向也就转了90°了
sagitturius
2019-07-22 04:35:49
请问200HZ的pid控制能把四轴控制好了吗?
看原子哥的代码是用互补滤波,纸飞机四轴的代码也是,为什么不用DMP?难道是因为DMP输出数据只有200HZ,而原子哥的pid控制是500HZ,数据输出不能满足要求吗?如果是这样的话,200HZ的pid控制能把四轴控制好了吗?
jfoejfw
2019-06-17 02:03:16
四轴的结果
``经过差不多1个多月终于将四轴飞行器给做好了,其实一个多星期前就完成了,只是这几天在画pcb底板,没时间发不出来:以下是我完成的结果,之后我会编写论文边介绍下过程中的问题,及解决的方法。(先附上图片)后三张是飞控主板和pcb,因为当时拍照是在调试过程中,所以是用胶纸粘上的``
小小虾的孩子
2020-02-26 17:18:14
四轴起飞后角度漂移
之前做75MM浆的小四轴没出现这个问题,这次做的跟原子哥的差不多大小,起飞前角度解算没有问题,飞起来以后3秒左右pitch角就会逐渐漂移,大概最多30度左右,降落后要花一段时间才会逐渐回落到0度,陀螺仪也校准过了。
liutiefu
2019-06-10 04:36:13
开源四轴和飞控
,即使你是个四轴新手,也能稳定的操控。3:拿着真心舒适。符合人体工程学设计的PCB切边,让你更舒适的操控遥控器摇杆与按键。4:造型精致。经过3代硬件升级,使用CAD设计外形,无论是四轴外观,还是遥控器
uwufjwer
2019-08-05 19:34:26
求原子四轴V1.2姿态估算程序疑问解答
;estimator.velocityZ += estimator.accZ * dt;/*高度误差*/errorZ = fusedHeight - estimator.positonZ;以上是原子四轴V1.2版本中
xtl1117
2019-07-26 04:35:55
四轴制作过程记录
因为在学习STM32,所以想通过四轴的制作到飞行深入实践。目标很简单能完成基本几个动作就可以。第一次搞,不懂得希望各位能不吝赐教。之后会不定时更新。PCB3.pdf (253.51 KB )原理图和pcb.zip (799.16 KB )
我到底怎么了
2019-06-10 03:04:53
四轴无人机是如何工作的?
四轴飞行器、无人机——无论怎么称呼它们,这些小玩意儿都既迷人又好玩!对于喜欢DIY的人来说,组装一架四轴飞行器绝对是一个很棒的项目。但四轴飞行器究竟是如何工作的呢?它是如何飞行的?需要组装哪些部件
2025-11-14 10:28:26
小四轴无人机设计四个空心杯电机
Author:家有仙妻谢掌柜Date:2021/2/18今年会更新一个系列,小四轴无人机从原理图设计→PCBLayout→焊接PCB→程序代码的编写→整机调试一系列,以此记录自己的成长历程!这个小四
敷衍作笑谈
2021-09-13 06:03:08
请问绘制四轴无人机的PCB时AD和pads哪个更合适?
超级想问一下:关于绘制四轴无人机的PCB时 AD和pads那个更合适??还有就是:绘制你不规则电路板又应该用哪个合适?感谢大佬答疑!!!
fhewhf
2019-09-30 02:35:26
如何实现大四轴无人机的飞控设计
Author:家有仙妻谢掌柜Date:2021/2/18今年会更新一个系列,小四轴无人机从功能设计→思维导图→原理图设计→PCBLayout→焊接PCB→程序代码的编写→整机调试一系列,以此记录自己
zaichenxi
2021-11-11 09:11:16
请问四轴是开机充电吗?
有几个疑问:1.四轴是开机充电吗?(只找到了遥控器充电要打到off档,没找到四轴的..)2.if(四轴开机充电==true){ if(led3闪烁){printf("四轴正在充电"
fuywyerwew
2019-06-21 04:37:47