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1、Pixhawk 开源群：160094967 论坛 http:/bbs.wikiuav.org/forum.php版本时间说明修订者0.12014-8-10起草目录wikiuavPIXHAWk 简介参考网址 http:/ PIXHAWK 飞控简介及使用说明2二、 PIXHAWK 插脚引线介绍14三、 PIXHAWK 飞控板原理图15四、 PIXHAWK 与电机、电调的连接图28Pixhawk 开源群：160094967 论坛 http:/bbs.wikiuav.org/forum.php采用 PIXHAWK2.4.5 作为飞行控制器，它是世界上最出名的开源飞控的硬件厂商 3DR 最新推出了最新一
2、代飞控系统，其前身是 APM， 由于 APM 的处理器已经接近满负荷，没有办法满足更复杂的运算处理，所以硬件厂商采用了目前最新标准的 32 位 ARM 处理器，第 一代产品是 PX4 系列，他分为飞控处理器 PX4FMU 和输入输出接口板 PX4IO。PX4 系列可以单独使用 PX4FMU，但是接线很复杂， 也可以配合输入输出接口板 PX4IO 来使用，但是因为没有统一的外壳，不好固定，再加上使用复杂，所以基本上属于一代实验版本。 通过 PX4 系列的经验，厂商终于简化了结构，把 PX4FMU 和 PX4IO 整合到一块板子上，并加上了骨头形状的外壳，优化了硬件和走 线，也就是这款第二代产品
3、PIXHAWK。一、PIXHAWK 飞控简介及使用说明 PIXHAWK 的所有硬件都是透明的，它用的是什么芯片和传感器一目了然，所有的总线和外设都进行引出，不但以后可以兼容一些其 他外设，而且对于有开发能力的用户提供了方便。PIXHAWK 是一个双处理器的飞行控制器，一个擅长于强大运算的 32 bit STM32F427 Cortex M4 核心 168 MHz/256 KB RAM/2 MB Flash 处理器，还有一个主要定位于工业用途的协处理器 32 bit STM32F103，它的特点就 是安全稳定。所以就算主处理器死机了，还有一个协处理器来保障安全。 1） 特性 核心 MCU 性能：
4、168 MHz / 252 MIPS Cortex-M4F； 输出能力：14 PWM / 舵机输出（其中 8 个带有失效保护功能，可人工设定。 6 个可用于输入，全部支持高压舵机） ； 大量外设接口（UART，I2C，CAN） ； 在飞翼模式中，可以使用飞行中备份系统，可设置。可存储飞行状态等数据； 多余度供电系统，可实现不间断供电； 外置安全开关； 全色 LED 智能指示灯； 大音量智能声音指示器； 集成 microSD 卡控制器，可以进行高速数据记录。 2） MCU 32bit，STM32F427，Cortex M4 核心，带有浮点运算器； 168 MHz；Pixhawk 开源群：1600
5、94967 论坛 http:/bbs.wikiuav.org/forum.php256 KB RAM； 2 MB Flash； 32 bit，STM32F103 失效保护控制器。 3） 传感器 ST 公司小型 L3GD20H 16 bit 陀螺芯片； ST 公司小型 LSM303D 14 bit 加速度/磁场芯片； MEAS 公司 MS5611 气压芯片。 4） 通信 5x UART（串口） ，1 个带有高驱动能力，2 个带有流控制功能； 2x CAN ，1 个带有内置 3.3V 转换器，另一个需要外置转换器； 支持 Spektrum DSM / DSM2 / DSM-X 输入； 支持 Fut
6、aba S.BUS输入； 支持 PPM 信号输入； 支持 RSSI （PWM 信号）输入； I2C； SPI； 3.3 and 6.6VADC 电压信号输入； 内置 microUSB 接口，并可扩展外部 microUSB 接口。 5） 电源 电源失效后自动二极管控制（不间断供电） ； 支持最大 10V 舵机电源和最大 10A 功耗； 所有外设输出带有功率保护； 所有输入带有静电保护。 6） 扩展数字空速传感器， PIXHawk 支持 MS4525DO 数字差压传感器作为空速传感器。 这是一种贴片内置 14 位精度压差采集和 11 位精度Pixhawk 开源群：160094967 论坛 http
7、:/bbs.wikiuav.org/forum.php温度采集的气压传感；芯片。使用 1PSI 量程，内部采样精度为 24bit，分辨率 0.84Pa； 外部 USB 扩展接口（可安装在设备外壳） ； 外置全色彩 LED ； I2C 分线器 。 PIXHAWK 的 PCB 板是没有地线层和电源层的六层板， 虽然达到了降低布线难度和减少交叉的目的， 但同时也增加了板子的成本。 PCB 板布线概况如下图所示：由图示可以看出，其板子左侧是总输出接口，双面贴器件，正面布满通信接插件这是 PX4 集成下来的优点。四个固定孔在中间，这对 板子防震设计是相违背的。两个 MCU 在同一面 45倾斜放置，其他器
8、件基本都是对其的位置，这样就导致了布线的倾斜和元器件的 穿越。 PIXHAWK 飞行控制器不像很多商业飞控把减震做到飞控外壳的里面，而是需要自己安装一个减震板，这样才能减少由机体产生的细Pixhawk 开源群：160094967 论坛 http:/bbs.wikiuav.org/forum.php小震动对飞控的影响。板子的实体外观图如下所示：PIXHAWK 飞控板的接口分布图如下Pixhawk 开源群：160094967 论坛 http:/bbs.wikiuav.org/forum.php去掉外壳之后来介绍下各个接口的名称Pixhawk 开源群：160094967 论坛 http:/bbs.w
9、ikiuav.org/forum.php上半部分 1 SpektrumDSM2 或 DSMX 卫星接收机接口 2 （丝印字符 TELEM1）TTL 串口数据，数传电台 3 （丝印字符 TELEM2）TTL 串口数据，常用于连接 OSD 4 外接 USB 连接口，用于延长 USB 接口到外面 5 SPI 总线Pixhawk 开源群：160094967 论坛 http:/bbs.wikiuav.org/forum.php6 电源模块接口 7 安全开关接口 8 蜂鸣器接口 9 TTL 串口 4 和 5 10 GPS 模块接口 11 CAN 总线接口 12 I2C 总线接口 13 ADC 输入最高 6
10、.6V 14 ADC 输入最高 3.3V 15 LED 信号灯 中间部分1 输入输出模块复位按钮 2 TF 卡插槽 3 飞行控制模块复位按钮 4 MicroUSB 接口下半部分Pixhawk 开源群：160094967 论坛 http:/bbs.wikiuav.org/forum.php1 遥控器输入 PPM 格式，最多支持8个通道，大多数用户需要 PWM 转 PPM 模块。 2 S.Bus 输出。 3 主输出，8个 PWM 通道，用于连接电调或者舵机。 4 辅助输出，6个 PWM 通道，用于其它扩展，例如舵机云台。 组成部分： 蜂鸣器安全开关Pixhawk 开源群：160094967 论坛
11、http:/bbs.wikiuav.org/forum.php电源模块GPS 模块（带罗盘）Pixhawk 开源群：160094967 论坛 http:/bbs.wikiuav.org/forum.php在我们购买这套飞行控制器里面，包括 Pixhawk 2.4.5飞控+蜂鸣器+安全开关+4G SD 卡+读卡器+PPM 编码器+接收机连接线+电流电压 模块+LEA-6H 高精度 GPS+3DR radio 数传模块,各部分与飞控板连接如下图把 PPM 总线或者 Futaba SBUS 接收线（黑色地线、红色电源线和白色信号线）接在最左边的 RC 接口上。 SB 接口是给 Futaba SBus
12、 预留的，功能尚未完善。Pixhawk 开源群：160094967 论坛 http:/bbs.wikiuav.org/forum.php对于 Spektrum DSM，DSM2或者 DSMX 卫星接收机，直接接在 SPKT/DSM 接口。把从（3DR）分线板引出的一根红黑两根的线接在 Pixhawk 的任意一个地线（-，黑线)和电源线（+，红线)输出针脚。 注意： 1、供电接口必须有5V 或者与你的舵机相对应的电压，不能直接与电池相连。 2、你可以使用 ESC 的5v 电压 BEC 输出或者用于舵机的足够功率的单独 UBEC 供电。 3、这种接法是可选的，仅在用 Pixhawk 给外接舵机供电
13、时才是必须的。对于飞行器，将每根信号线从 PDB 板与 Pixhawk 上其对应的信号针脚相连。 o把每个电机的信号线与对应的信号针脚相连。 o针脚 1 = 电机 1 针脚 5 = 电机 5 o针脚 2 = 电机 2 针脚 6 = 电机 6 o针脚 3 = 电机 3 针脚 7 = 电机 7 o针脚 4 = 电机 4 针脚 8 = 电机 8Pixhawk 开源群：160094967 论坛 http:/bbs.wikiuav.org/forum.php对于固定翼飞机，把每个通道的信号线与主信号输出针脚相连。 o针脚 1 = 副翼 o针脚 2 = 升降舵 o针脚 3 = 油门 o针脚 4 = 方向舵
14、 对于无人车，把油门和方向的信号线与主信号输出针脚相连 o针脚 3 = 油门 o针脚 4 = 转向Pixhawk 开源群：160094967 论坛 http:/bbs.wikiuav.org/forum.php二、PIXHAWK 插脚引线介绍 TELEM1, TELEM2 接口串行端口 4/5 - 由于空间的限制两个端口都在一个连接器ADC 6.6VADC 3.3VI2C（罗盘）CANSPIPOWER（电池）SWITCH（安全开关）Pixhawk 开源群：160094967 论坛 http:/bbs.wikiuav.org/forum.php三、PIXHAWK 飞控板原理图 第一张原理图主要内
15、容是主控 MCU 的管脚链表整理。还有两组器件，一个是 24M 晶振，标出精度是 15ppm，封装 3225。国内很多人 说晶振 8M 最佳， 不要选高了， 但是 PX4 和 PIXHawk 一直用的 24M， 而且贴片 3225 封装的 8M 都很难买到。 另一组器件是 FM25V01， 128K 非易失存储器。这种存储器既有 EEPROM 的速度，又像 Flash 一样掉电不会丢失数据，一般用来做备份数据存储，一旦飞控空 中故障重启，可以延续前面的状态和计算结果。第一张原理图Pixhawk 开源群：160094967 论坛 http:/bbs.wikiuav.org/forum.php第二张原理图主要是对两个串口进行接口扩展。使用了 TXS0108 通用电平驱动芯片，这与我们常见的各种 3232 芯片不同，主要是起到 信号隔离和增强驱动能力的作用，并不能把 TTL 转换成 RS232 等串口形式，这样做的好处是一旦一个串口出现大电流只能烧毁驱动芯 片，不会烧毁 MCU。这种做法对于工业应用真是“极好的” ！但是对于玩家来说，坏哪个芯片都得换板子，因为没法检查和更换，我看 必要性一般啊，还不如来个电平转换芯片增加抗干扰来的实惠。第二张原理图Pixhawk 开源群：160094967 论坛 http:/bbs.wikiuav.org/forum.php第三张原
