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【你买套件我买单】+AIO无刷飞控集成ELRS接收机

很感谢电源网的此次活动,活动很给力。但是是在3.30号才得知,还是得加大宣传啊,拉人头我可很行。

按照发帖规划以下的进程:

1. 开箱图片(意义不大,只不过可以看下有多小)

2.介绍AIO飞控的元件组成,以及各主要元件的作用,了解AIO的基本原理。

3.讲解该AIO飞控的电源电路,电流是如何从电池给飞控,电调,电机供电。

4.讲解blheli_s无刷电调的测试板的制作。

个人认为学习制作飞控最好的方式,就是按照商品控制作,主要是器件的选型,有了选定的器件,可以按照该元件的手册进行绘制电路图,与主控的连接方式也是差不多的。

1.开箱图片

正面主控芯片被打磨,要么是元件周期过长,要么是翻新件,还有种可能就是它不是STM的芯片。(目前正找平台客服要求商家提供证明,安全玩航模都需要注意安全,炸鸡、射桨都很危险)

正面分布了F4飞控使用的是开源飞控固件FlyFast - Betaflight | Betaflight,elrs接收机是飞控固件 Betaflight的一部分,有些AIO是用ESP8285主控单独制作的接收机的。

背面就是四个电调的堆叠了,EFM8BB51作主控,常见的开源电调BLHeli_S的配置。

以及一些其他的配件

TYPE-C转接板

减震垫_螺丝_连接器

有了这个你的四轴无人机只需要,再加一个机架(5块往上,上不封顶),四个电机(普通的单个20-50),动力电池(20-40一个,还需要一个专用的充电器40+),一个ELRS航模遥控器(这有点贵,300往上走了)就可以飞起来了,这就大概需要700了,后面加飞机就好了一架300。至于FPV的图传一套,就买吧,很少有见到自制的。

2.AIO飞控的组成

AIO是All In One的意思,常见的是将飞控、电调集成在一块电路板上,购买的这款增加了接收机的功能,实际上这个接收机也属于飞控的一部分,是betaflight飞控固件的一部分。

正面的F4飞控元件分布

1.正中的是主控STM32F411CEU6用于处理各传感器的数据

2.右下角的OSD芯片是AT7456E用于将航模的数据显示到屏幕上。

3.左上角的BMI270芯片是一个六轴陀螺仪,用于检测航模在空中是什么状态,水平或者倾斜多少角度亦或翻转的角度。(有帖子说过Betaflight固件上该传感器连续翻滚几周,会回不到水平面,需要注意)

以上则是普通AIO飞控的组成,该ELRS_AIO飞控的区别主要在于第四个芯片。

4.正上方的SX1280芯片是一颗Lora芯片,也是ELRS常用发射/接收芯片,Lora通信在同功率的情况下,可以传播的更远,且使用Lora的延迟也更低。

以及背面的EFM8位四合一电调。

以下是连接Betaflight Configurator软件后的样子,第一张是没有连接,后面是连接后的样子,通过软件可以调整飞控各种参数。

白色的4P连接器插接件,则是用于调试以及更新固件使用。使用Betaflight Configurator软件可以调试飞控参数,使用电调配置器网站可以配置电调,应该是使用STM32F411对EFM8芯片进行片选,所以可以通过4P连接器进行电调调试。

下面讲一下该AIO的供电,在没有拿到实物之前,一直苦恼的也是飞控的供电,也是购买这块AIO的主要原因。

飞控正面使用了三种电源芯片,其中有LDO,也有DC-DC

丝印 GUI为升降压芯片,SRALC和SQ2LC均为LDO。

GUI的型号为:TPS63060DSCR

其作用是将航模电池电压转换为5V电压供给正反面的LDO芯片使用。

其中SRALC的型号为:SGM2036-3.3YC5G

靠近4P端子的SGM2036-3.3YC5G单独为BMI270 六轴陀螺仪供电,为途中VA_3.3。

另一个SGM2036-3.3YC5G则单独为STM32F411CEU6单片机供电,为途中VB_3.3。

SQ2LC的型号为:SGM2036-3.3YN5G

这个LDO的作用则是为SX1280与AT7156E芯片供电,为途中VC_3.3。

飞控背面则主要是四合一电调,LDO芯片SGM2036-3.3YC5G使用正面TPS63060DSCR芯片为输入电源为四个EFM8芯片供电。驱动为 WSD3810DN是一个含有2个nmos的复合管,黄色框为电池正极,粉色为电池负极。

4.使用EFM8芯片制作BLHeli_S电调。

首先需要绘制原理图,主要分为两部分,EFM8单片机的最小电路,MOS管制作的驱动电路,使制作的电路板能够适配多种固件。

首先是EFM8单片机的电路:

BAT接口为外部电源输入接口,可选择5V或是6.1V-15V电源作为输入电源。

如果BAT中的电源为6.1V-15V电源则使用ASM117-5芯片将BAT中VCC的电源降压5V电源供BEC以及MOS驱动芯片使用。

如果BAT中的电源为5V电源则直接使用,另一个ASM1117-3.3则是用于将5V电源转化为3.3V电源为EFM8芯片供电。

BEC接口为外部接收机输入信号,以及将5v电源供给接收机。

DOWN接口为下载固件的接口,需要使用C8051专用下载器或ARDUINO uno开发板转下载。

因为开源的固件很多,如果固定了某固件后不利于使用其他固件。

设置成开发板样式,故将所有引脚引出,使用杜邦线跳接,可以选择不同固件,也可以选择不同驱动。

然后是MOS管驱动电路:

左侧ADC电路用于检测对应ABC点的电压,主要作用是通过反电动势确定电机转子的位置。

驱动采用上下桥均Nmos方式,驱动芯片使用FD6288芯片,剩余的为FD6288基本电路的构成部分。H以及L接口为外部的ABC三相控制信号输入点。

两个搭配可以使用BLHeli_S的多种固件以及其他开源项目使用。

后面的事一言难尽,不知是购买的EFM8BB21G16芯片过于廉价,还是烧录器的问题,始终没有上传固件成功。

有三种烧录方式都使用过,开始使用的是U-EC6烧录器,使用时可以识别烧录器,但是固件始终上传不了,也更新过烧录器固件依然无效。

后面购买新的更贵的烧录器,还在路上。。。。。

然后就是更换EFM8开发板试一试,但这个芯片只要电源引脚以及下载引脚不错就不会有问题,所以要么是下载器问题要么是芯片问题,电路问题不大。

先上传要使用的软件以及固件链接:

https://pan.baidu.com/s/1-aNJSRpPoQJtSv5w5pTbpg?pwd=2023 提取码:2023

其中EFM8芯片下载器:包含有Keil uVision5、Flash Programming Utility、U-EC5中文下载程序,以及Keil uVision5所需的C8051驱动,和U-EC6烧录器固件更新程序。

其中Keil uVision5的下载方式为

第一步:安装驱动

1.双击SiC8051F_uVision

先选择Install……然后电机Next>

点击Next>

选择 I accept……再点击Next>

点击Next>

点击Change…按钮选择keil安装位置,再点击Next>

两个都勾选,再点击Next>

点击Install

继续点击Install

点击Finish完成驱动安装

然后是Keil uVision5软件下载程序进EFM8芯片的过程:

文档存放位置:

然后是Flash Programming Utility的使用:

同时如果识别不到烧录器可以使用U-EC6烧录器固件更新程序USB Debug Adapter Firmware Reset

还有一个U-EC5中文下载程序:

以上则是常用的电调固件上传的方式。

betaflight-4.4.0_飞控软件文件:是前面飞控调试使用的软件,可以设置飞控各种参数。

BLHeli-master_电调固件文件:则是BLHELI目前所有固件

BLHeliSuite_电调设置软件:下载固件后,用于调试电调参数

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小醋包
LV.1
2
2023-05-07 23:55

今天得空处理了下,不是之前推测的温度过高芯片损毁,在使用了新的烧录器以及软件依然无法烧录后,又买了台热风枪来重新焊接,终于解决。

再重新焊接过程中发现,芯片底部PE脚的焊锡过多,导致焊接时芯片被顶起,其他引脚存在虚焊或是连锡。

在此推荐大家焊接芯片时,过小的芯片引脚推荐热风枪,铁板烧有时也不行。

制作电调验证版使用到的工具有C8051烧录器多种型号,烙铁、热风枪、加热台。若无这些工具购买的话开销挺大,工具花费最少是300元。

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2023-05-08 17:33
@小醋包
今天得空处理了下,不是之前推测的温度过高芯片损毁,在使用了新的烧录器以及软件依然无法烧录后,又买了台热风枪来重新焊接,终于解决。再重新焊接过程中发现,芯片底部PE脚的焊锡过多,导致焊接时芯片被顶起,其他引脚存在虚焊或是连锡。在此推荐大家焊接芯片时,过小的芯片引脚推荐热风枪,铁板烧有时也不行。制作电调验证版使用到的工具有C8051烧录器多种型号,烙铁、热风枪、加热台。若无这些工具购买的话开销挺大,工具花费最少是300元。

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