PIX飞控笔记-第六章：看看PIXHawk的无奈设计

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1、PXIHawk飞控笔记第六章：看看PXIHawk的无奈设计——sw笨笨编写1.介绍PX4出了新版，叫做PIXHawk，目前硬件版本2.3。官方说法是“Allinone”，我觉得这是一次彻彻底底的设计回归，从个性回归实用！但是看了他的硬件，我只能说满眼的无奈，全新的器件，过度电源设计，没有MPU6000……一切的一切距离简单实用的设想偏离越来越远，追求高端才是他们的梦想啊，很多设计连商业自驾都望尘莫及！下面我们就从2.3版硬件入手，看看他都选用了那些器件，做了什么改变。那些是我们应该学习，那些似乎可以抛弃。当然，

2、在此之前要先浏览一下PIXHawk的新特征。2.新的特点1）特性核心MCU性能：168MHz/252MIPSCortex-M4F；输出能力：14PWM/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

3、32bit，STM32F427，CortexM4核心，带有浮点运算器；168MHz；256KBRAM；2MBFlash；32bit，STM32F103失效保护控制器。3）传感器ST公司小型L3GD20H16bit陀螺芯片；ST公司小型LSM303D14bit加速度/磁场芯片；MEAS公司MS5611气压芯片。4）通信5xUART（串口），1个带有高驱动能力，2个带有流控制功能；2xCAN，1个带有内置3.3V转换器，另一个需要外置转换器；支持SpektrumDSM/DSM2/DSM-X®输

4、入；支持FutabaS.BUS®输入；支持PPM信号输入；支持RSSI（PWM信号）输入；I2C；SPI；3.3and6.6VADC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——译者注）；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位精度温度采

5、集的气压传感器芯片。使用1PSI量程，内部采样精度为24bit，分辨率0.84Pa。（这是市场出现的第一种数字空速传感器，我足足等了5年！——译者注）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3.无奈的PCB下面来看看他的PCB。有人说看起来没什么特别啊，怎么会无奈呢？六层板，没有地线层和电源层的六层板！难道还不让人感到无奈么？作者使用六层板的唯一目的就是降低布线难度，减少交叉。我只能说也许他们那边六层板便宜到不用考虑。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

6、集成下来的优点。四个固定孔在中间，这实在不符合振动的需求。两个MCU在同一面45°倾斜放置，有这个必要么？搞得其他器件乱七八糟，每一个是对齐的。走线过程中各种倾斜，各种元器件穿越，无数过孔……这种布线水平在国内实在算不上是高手。4.繁复的功能设计洋洋洒洒12张原理图！下面我们从原理图入手，简单看看他到底都用了哪些器件。第1张原理图第一张原理图主要内容是主控MCU的管脚链表整理，没什么好讲的。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PI

7、XHawk一直用的24M，而且贴片3225封装的8M都很难买到，我不得不吐槽一下这些所谓的高手，你们几分钱的插脚晶振用多了吧！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2张原理图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RS2

8、32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。仁者见仁，智者见智吧。第3张原理图第三张原理图包含JTAG接口，microSD卡槽和内置MicroUSB接口。什么年代了，STM32还要搭配JTA