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3DR Pixhawk 1 飞行控制器(已停产)

警告

该飞行控制器已 停产 目前已不再在市场上销售。您可以使用 mRo Pixhawk 作为即插即用的替代品。

警告

PX4 不生产这种(或任何)自动驾驶仪。有关支持或合规问题,请联系制造商。

3DR Pixhawk® 1 自动驾驶仪是一种流行的通用飞行控制器,基于 Pixhawk 项目 FMUv2 开放式硬件设计(结合了 PX4FMU 和 PX4IO 的功能)。它在 NuttX 操作系统

Pixhawk 图像

此处提供与 PX4 配合使用的组装/安装说明: Pixhawk 接线快速入门

主要功能

  • 主片上系统: STM32F427
    • 中央处理器180 MHz ARM® 皮质® 配备单精度 FPU 的 M4
    • 内存:256 kb Sram(L1)
  • 故障安全片上系统:STM32F100
    • 中央处理器:24 MHz ARM Cortex M3
    • 内存: 8 KB SRAM
  • Wifi:外置 ESP8266
  • GPS: u-blox® 7/8 (Hobbyking®)/ u-blox 6 (3D Robotics)
  • 光流 PX4 流量装置
  • 冗余电源输入和自动故障切换
  • 外部安全开关
  • 多色 LED 主视觉指示灯
  • 大功率多音压电音频指示器
  • microSD 卡,可进行长时间高速记录

连接性

  • 1x I2C
  • 1x CAN(2x 可选)
  • 1x ADC
  • 4x UART(2x 带流量控制)
  • 1x 控制台
  • 8 倍 PWM,带手动超控功能
  • 6x PWM / GPIO / PWM 输入
  • S.BUS / PPM / Spektrum 输入
  • S.BUS 输出

购买地点

该电路板最初由 3DR® 生产,是 PX4® 的原始标准微控制器平台。虽然该电路板不再由 3DR 生产,但您可以使用 mRo Pixhawk 作为即插即用的替代品。

订购 mRo Pixhawk:

规格

处理器

  • 32 位 STM32F427 Cortex-M4F 带 FPU 的内核
  • 168 兆赫
  • 256 KB 内存
  • 2 MB 闪存
  • 32 位 STM32F103 故障安全协处理器

传感器

  • ST Micro L3GD20H 16 位陀螺仪
  • ST Micro LSM303D 14 位加速度计/磁力计
  • 英维思 MPU 6000 3 轴加速度计/陀螺仪
  • MEAS MS5611 气压计

接口

  • 5 个 UART(串行端口),1 个高功率,2 个带硬件流量控制
  • 2 个 CAN(一个带内置 3.3V 收发器,一个带扩展连接器)
  • Spektrum DSM / DSM2 / DSM-X® 卫星兼容输入
  • 与 Futaba S.BUS® 兼容的输入和输出
  • PPM 和信号输入
  • RSSI(PWM 或电压)输入
  • I2C
  • SPI
  • 3.3 和 6.6V ADC 输入
  • 内部微型 USB 端口和外部微型 USB 端口扩展

电力系统和保护

  • 具有自动故障切换功能的理想二极管控制器
  • 伺服轨大功率(最大 10V)和大电流(10A+)就绪
  • 所有外设输出均受过流保护,所有输入均受 ESD 保护

额定电压

如果提供三个电源,Pixhawk 可以实现三冗余供电。这三个轨道是电源模块输入、伺服轨输入和 USB 输入。

正常运行 最大额定值

在这些条件下,所有电源将按以下顺序为系统供电

  • 电源模块输入(4.8V 至 5.4V)
  • 伺服轨输入(4.8V 至 5.4V) 用于手动控制的最高电压为 10 伏,但如果没有电源模块输入,自动驾驶仪部分在 5.7 伏以上将无法供电
  • USB 电源输入(4.8V 至 5.4V)

绝对最大额定值

在这种情况下,系统将不消耗任何电能(将无法运行),但仍将保持完好。

  • 电源模块输入(4.1V 至 5.7V,0V 至 20V 未损坏)
  • 伺服轨输入(4.1V 至 5.7V,0V 至 20V)
  • USB 电源输入(4.1V 至 5.7V,0V 至 6V)

示意图

FMUv2 + IOv2 原理图 -- 示意图和布局

信息

作为 CC-BY-SA 3.0 许可的开放式硬件设计,所有原理图和设计文件都是 可用.

连接

Pixhawk 端口如下所示。这些端口使用 Hirose DF13 连接器(早于 Pixhawk 连接器标准中定义的 JST-GH 连接器)。

警告

许多 3DR Pixhawk 克隆版使用 Molex picoblade 连接器而不是 DF13 连接器。它们的插针是矩形的而不是方形的,因此不能认为它们是兼容的。

Pixhawk 连接器

TIP

RC IN 端口仅供遥控接收机使用,并为此提供足够的功率。 绝不 将任何舵机、电源或电池连接到它或连接到它的接收机上。

引脚

TELEM1, TELEM2 端口

针脚信号伏特
1 (红色)VCC+5V
2(黑色)TX (OUT)+3.3V
3(黑色)RX (IN)+3.3V
4(黑色)CTS (IN)+3.3V
5(黑色)RTS (OUT)+3.3V
6(黑色)接地接地

GPS 端口

针脚信号伏特
1 (红色)VCC+5V
2(黑色)TX (OUT)+3.3V
3(黑色)RX (IN)+3.3V
4(黑色)CAN2 TX+3.3V
5(黑色)CAN2 RX+3.3V
6(黑色)接地接地

串行 4/5 端口

由于空间限制,一个连接器上有两个端口。

针脚信号伏特
1 (红色)VCC+5V
2(黑色)德克萨斯州 (#4)+3.3V
3(黑色)RX (#4)+3.3V
4(黑色)德克萨斯州 (#5)+3.3V
5(黑色)RX (#5)+3.3V
6(黑色)接地接地

ADC 6.6V

针脚信号伏特
1 (红色)VCC+5V
2(黑色)ADC 输入高达 +6.6V
3(黑色)接地接地

ADC 3.3V

针脚信号伏特
1 (红色)VCC+5V
2(黑色)ADC 输入高达 +3.3V
3(黑色)接地接地
4(黑色)ADC 输入高达 +3.3V
5(黑色)接地接地

I2C

针脚信号伏特
1 (红色)VCC+5V
2(黑色)SCL+3.3(上拉)
3(黑色)SDA+3.3(上拉)
4(黑色)接地接地

CAN

针脚信号伏特
1 (红色)VCC+5V
2(黑色)CAN_H+12V
3(黑色)CAN_L+12V
4(黑色)接地接地

SPI

针脚信号伏特
1 (红色)VCC+5V
2(黑色)SPI_EXT_SCK+3.3
3(黑色)SPI_EXT_MISO+3.3
4(黑色)SPI_EXT_MOSI+3.3
5(黑色)!SPI_EXT_NSS+3.3
6(黑色)GPIO_EXT+3.3
7(黑色)接地接地

权力

针脚信号伏特
1 (红色)VCC+5V
2(黑色)VCC+5V
3(黑色)当前+3.3V
4(黑色)电压+3.3V
5(黑色)接地接地
6(黑色)接地接地

开关

针脚信号伏特
1 (红色)VCC+3.3V
2(黑色)!IO_LED_SAFETY接地
3(黑色)安全接地

串行端口映射

UART设备港口
UART1/dev/ttyS0IO 调试
USART2/dev/ttyS1TELEM1(流量控制)
USART3/dev/ttyS2TELEM2(流量控制)
UART4
UART7控制台
UART8序号4

调试端口

控制台端口

PX4 系统控制台 的端口上运行。 序号4/5.

TIP

连接控制台的便捷方法是使用 Dronecode 探头因为它带有可与多种不同 Pixhawk 设备配合使用的连接器。只需将 6 位置 DF13 1:1 电缆连接到 Dronecode 探头 到 Pixhawk 序号4/5 港口。

Dronecode 探头

引脚输出是标准的串行引脚输出,设计用于连接到 3.3V FTDI 电缆(5V 容差)。

3DR Pixhawk 1FTDI
1+5V(红色)
2S4 Tx
3S4 Rx
4S5 Tx5
5S5 Rx4
6接地1

FTDI 电缆与 6 位 DF13 1:1 连接器的接线如下图所示。

控制台连接器

完整的接线如下所示。

控制台调试

信息

有关如何 使用 控制台看到: 系统控制台.

SWD 端口

SWD (JTAG)端口隐藏在盖子下面(硬件调试时必须取下盖子)。FMU 和 IO 有单独的端口,如下所示。

Pixhawk SWD

端口是 ARM 10 针 JTAG 连接器,可能需要焊接。端口的引脚分配如下所示(上图四角的方形标记表示引脚 1)。

ARM 10 针连接器引脚布局

信息

所有 Pixhawk FMUv2 板都有一个类似的 SWD 端口。

构建固件

TIP

大多数用户无需构建此固件!它已预置并由 QGroundControl 当连接了适当的硬件时。

建造 PX4 为这一目标:

make px4_fmu-v2_default

部件/外壳

支持的平台/机身

任何可使用普通遥控伺服器或 Futaba S-Bus 伺服器控制的多旋翼飞行器、飞机、漫游车或船只。