电源模块电路的设计

由于本课题中实验中使用的是大容量的锂电池供电，锂电池只能提供11.1V的电压。然而飞行器控制中的电子元器件均有特定的工作电压范围。例如运算放大器的工作电压为5V；微处理器，MPU6050，nRF24L01适宜的工作电压为3.3V。所以需要针对设计为飞行器设计合理的供电电源电路。图5-3，图5-4分别为11.1V转5V，5V转3.3V电路图。图5-2-1中的电路采用了LM2940-5.0低压差稳压芯片进行电压转换。LM2940-5.0低压差稳压芯片，输出电压为固定电压5V,输出电流为1A。最小输入电压低于0.8V最大输入电压小于26V。图5-2-2中的电路采用了LM1117-3.3V正向低压差稳压芯片实现5V转3.3V。LM1117-3.3V芯片，输出固定电压3.3V，具有1%的精度，内部有集成过热保护和限流电路。

驱动模块电路

本课题采用的是PWM波的方式控制电机转速，所选用的电机型号为新西达2212，KV1000，三相无刷直流电机。无刷直流电机动力大，负载能力强，效率高但耗电能力大，由于直流电机是功率器件,需要大驱动电流,要设计合理的驱动及电机调速电路来保证电机的正常工作。对于无刷电机，一般采用相对应的电子调速器电路对其进行驱动和控制。

本论文主要对四轴飞行器电机控制模块进行了软硬件设计，通过阅读研究其他高校的优秀论文，了解了四轴飞行的的工作原理，完成了四轴飞行器基本框架的搭建，建立了四轴飞行器的数学模型，设计了软硬件系统。本课题采用了STM32F103RCT6作为四轴飞行器的主控芯片，新西达无刷直流电机作为四轴的动力源，相对应的无刷电调作为电机的驱动调节电路，一对nRF24L01，2.4G无线射频收发模块来实现飞控板和遥控板之间的无线通信，遥控板通过PL2303，USB转窗口模块与PC机进行有线通信。超声波检测模块在四轴飞行器飞行时进行高度检测。