PX4 用户指南（V1.13）

# Holybro Pixhawk 5X

警告

PX4 不生产这种（或任何）自动驾驶仪。请联系 生产商 (打开新窗口） 硬件支持或合规问题。

Pixhawk 5X® 是与 Holybro 合作设计和制造的成功的 Pixhawk® 飞行控制器系列的最新升级版。® 和 PX4 团队。

它基于 Pixhawk® 自动驾驶仪 FMUv5X 标准 (打开新窗口）, 自动驾驶仪总线标准 (打开新窗口）和 连接器标准 (打开新窗口）.它预装了最新的 PX4 Autopilot®，具有三重冗余、温控、隔离传感器域，可提供令人难以置信的性能和可靠性。

TIP

该自动驾驶仪 支持 由 PX4 维护和测试小组负责。

# 导言

Pixhawk® 5X 采用基于 STMicroelectronics® 的 STM32F7 微控制器，搭配博世® InvenSense® 传感器技术，可灵活可靠地控制任何自动驾驶载具，适用于学术和商业应用。Pixhawk® 5X 的 F7 微控制器具有 2MB 闪存和 512KB RAM。PX4 自动驾驶仪利用了增加的功率和 RAM。由于更新了处理能力，开发人员的开发工作可以更有成效、更有效率，从而可以实现复杂的算法和模型。

FMUv5X 开放标准包括高性能、低噪音的板载 IMU，旨在提高稳定性。三冗余 IMU&；双冗余气压计位于单独的总线上。当 PX4 自动驾驶仪检测到传感器故障时，系统会无缝切换到另一个传感器，以保持飞行控制的可靠性。

独立的 LDO 为每个传感器组供电，具有独立的功率控制功能。全新设计的隔振装置可过滤高频振动并降低噪音，确保读数准确，使飞行器达到更好的整体飞行性能。外部传感器总线（SPI5）有两条芯片选择线和数据就绪信号，可用于附加传感器和带 SPI 接口的有效载荷，并集成了 Microchip 以太网 PHY（LAN8742AI-CZ-TR），现在可支持通过以太网与任务计算机进行高速通信。两个智能电池监控端口（SMBus），支持 INA226 SMBus 电源模块。

Pixhawk® 5X 是企业研究实验室、初创公司、学术界（研究、教授、学生）和商业应用开发人员的理想之选。

# 设计要点

  • 模块化飞行控制器
    • 分离式 IMU、FMU 和底座系统通过 100 针 & 连接；50 针 Pixhawk® 自动驾驶仪总线连接器，专为灵活定制系统而设计
  • 冗余
    • 3 个 IMU 传感器和放大器；2 个气压计传感器位于单独的总线上，即使在硬件故障的情况下也能并行和连续运行
  • 三重冗余域
    • 完全隔离的传感器域，具有独立总线和独立电源控制功能
  • 温控 IMU
    • 板载 IMU 加热电阻器，可使 IMU 达到最佳工作温度
  • 隔振系统
    • 全新设计的系统可过滤高频振动并降低噪音，确保读数准确无误
  • 以太网接口
    • 用于高速任务计算机集成
  • 自动校准传感器，消除不同信号和温度的影响
  • 通过 SMBus 监控两个智能电池
  • 为外部 NFC 读卡器提供额外的 GPIO 线路和 5V 电压
  • 用于无人机安全认证的安全元件 (SE050)

# 技术规格

  • FMU 处理器：STM32F765

    • 32 位 Arm® Cortex®-M7、216MHz、2MB 内存、512KB RAM

  • IO 处理器：STM32F100

    • 32 位 Arm® Cortex®-M3、24MHz、8KB SRAM

  • 机载传感器：

    • Accel/Gyro: ICM-20649
    • Accel/Gyro: ICM-42688P
    • Accel/Gyro: ICM-20602
    • 磁力计BMM150
    • 气压计： 2x BMP388

  • 接口

    • 16- PWM 伺服输出
    • 用于 Spektrum / DSM 的遥控输入
    • 用于 PPM 和 S.Bus 输入的专用 R/C 输入
    • 专用模拟/PWM RSSI 输入和 S.Bus 输出
    • 4 个通用串行端口
      • 3 全流量控制
      • 1 个，带单独的 1.5A 电流限制
      • 1 个，带 I2C 和额外的 GPIO 线路，用于外部 NFC 读卡器
    • 2 个 GPS 端口
      • 1 个完整的 GPS & 安全开关端口
      • 1 个基本 GPS 端口
    • 1 个 I2C 端口
    • 1 个以太网端口
      • 无变压器应用
    • 100Mbps
    • 1 SPI 总线
      • 2 条芯片选择线
      • 2 条数据线
      • 1 条 SPI SYNC 线路
      • 1 SPI 复位线
    • 2 条 CAN 总线，用于 CAN 外围设备
      • CAN 总线具有单独的静音控制或 ESC RX-MUX 控制功能
    • 2 个带 SMBus 的电源输入端口
    • 1 AD & IO 端口
      • 2 个额外的模拟输入
      • 1 PWM/捕获输入
      • 2 条专用调试和 GPIO 线路

  • 额定电压

    • 最大输入电压： 6V
    • USB 电源输入：4.75~5.25V
    • 伺服轨输入：0~36V

  • 尺寸

    • 飞行控制器模块：38.8 x 31.8 x 14.6 毫米
    • 标准底板：52.4 x 103.4 x 16.7 毫米

  • 重量

    • 飞行控制器模块23g
    • 标准底板：51g

  • 其他特征

    • 工作温度和湿度；储存温度：-40 ~ 85°C

# 购买

订购 圣卡罗 (打开新窗口）.

# 组装/设置

Pixhawk 5X 接线快速入门 提供如何组装所需/重要外围设备（包括 GPS、电源模块等）的说明。

# 连接

Pixhawk 5x 接线概述

# 引脚

Pixhawk 5X 引脚输出

备注

连接器针脚分配从左到右（即针脚 1 是最左边的针脚）。

备注

# 串行端口映射

UART 设备 港口
USART1 /dev/ttyS0 全球定位系统
USART2 /dev/ttyS1 TELEM3
USART3 /dev/ttyS2 调试控制台
UART4 /dev/ttyS3 UART4 & I2C
UART5 /dev/ttyS4 TELEM2
USART6 /dev/ttyS5 PX4IO/RC
UART7 /dev/ttyS6 TELEM1
UART8 /dev/ttyS7 GPS2

# 尺寸

Pixhawk 5X 尺寸

# 额定电压

Pixhawk 5X 如果提供三个电源，则可在电源上实现三冗余。三个电源轨分别是 POWER1, POWER2 和 USB.......。 POWER1 及样品； POWER2 Pixhawk 5X 上的端口使用 6 个电路。 2.00mm 间距 CLIK-Mate 线对板 PCB 插座 (打开新窗口）.

正常运行 最大额定值

在这些条件下，所有电源都将按此顺序为系统供电：

  1. POWER1 和 POWER2 输入（4.9V 至 5.5V）
  2. USB 输入（4.75V 至 5.25V）

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。

  1. POWER1 和 POWER2 输入（工作范围 4.1V 至 5.7V，0V 至 10V 未损坏）
  2. USB 输入（工作范围 4.1V 至 5.7V，0V 至 6V 未损坏）
  3. 伺服输入伺服输入 FMU PWM 输出 和 I/O PWM 输出 (0V 至 42V 未损坏）

电压监控

数字 I2C 电池监控功能默认已启用（见 快速启动 > 电源).

备注

本电路板不支持通过 ADC 进行模拟电池监控，但在采用不同基板的飞行控制器变体中可能支持。

# 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。

至 建造 PX4 为这一目标：

make px4_fmu-v5x_default

# 调试端口

PX4 系统控制台 和 SWD 接口 在 FMU 调试 港口。

引脚分配和连接器符合 Pixhawk 调试完毕 中定义的 Pixhawk 连接器标准 (打开新窗口） 接口（JST SM10B 连接器）。

针脚 信号 伏特
1 (红色) Vtref +3.3V
2（黑色） 控制台 TX（输出） +3.3V
3（黑色） 控制台 RX（输入） +3.3V
4（黑色） SWDIO +3.3V
5（黑色） SWCLK +3.3V
6（黑色） SWO +3.3V
7（黑色） NFC GPIO +3.3V
8（黑色） PH11 +3.3V
9（黑色） nRST +3.3V
10（黑色） 接地 接地

有关该端口的布线和使用信息，请参见：

# 外围设备

# 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。支持的全套配置可参见 机身参考.

# 更多信息

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