DSP实现无人飞行器控制系统
来源： 作者： 发布时间：2014-12-09 12:00:21 浏览量：1 引 言
本系统选用的TMS320F2812(以下简称F2812)是TI公司开发的一款32 位DSP芯片， 采用高性能静态CMOS 技术， 工作主频可达150M ips。片内集成了128K 字的FLAS大电流电感H 存储器， 方便实现软件升级;还集成了丰富的外围设备， 如: 采样频率高达12. 5M IPS的12位16路A /D转换器， 两个面向电机控制的事件管理器和多种标准串口通信外设。
在此基础上设计出一种高精度、扩展性强、小型化和低成本的新型飞行控制系统。
2 硬件系统方案要求和设计
基于DSP的飞控系统硬件设计， 关键在于系统的整体方案设计。接口设计是一个重要环节， 将直接影响系统的性能。为了减轻系统的负担， 外部输入信号用中断方式读入， 信号输入输出时要考虑抗干扰性。
充分考虑TMS320F2812 的片内资源以及系统的接口要求， 仅需对DSP芯片进行少量的外部接口扩展， 即可满足飞控系统所有功能和未来扩展性的要求。同时由于系统的输入逻辑量较多， 采用A ltera公司CPLD 芯片EPM7128， 完成数据处理和逻辑运算功能， 以减少控制电路的体积， 增加系统的可靠性， 实现对控制系统各单元状态的监视和控制。
系统整体方案设计如图1所示。以下将从系统各模块的实现加以说明。
图1 系统硬件总体设计结构图
3 硬件实现
3. 1 模拟信号接收
模拟信号经过信号调理模块输入， A /D 转换选择12位逐次逼近A /D转换器AD1*功率电感器， 其片内含有三态输出缓存电路和高精度参考电压源与时钟电路， 自带采样保持器。本设计采用的连接方式如图2所示， 使AD I*工作在全控模式下。在AD1*的使用上采用程序启动、标志查询方式， 启动信号和转换结束信号相配合， 使AD I*一旦转换结束就处于数据输出状态， 同时产生AD 结束标志， 提高多通道时的通过率。
图2 A /D扩展电路框图
3. 2 串口通信
F2812处理器提供两个串行通信接口( SC I) ， 支持16级接收和发送FIFO。但仍然满足不了飞控系统与多外设的通讯要求。因此， 系统选用异步串行接口扩展芯片SP2338， 方便地将DSP的SC I1扩为3个全双工、波特率最高可达9600b / s的异步串行通信接口， 作为主控制器和专用的通信设备数据传输通道， 进行控制系统和地面的通信传输， SC I2 作为GPS与CPU 的通信通道。SP2338使用简单， 不需要底层软件支持， 上电即可工作。
图3 串口扩展框图
串口扩展实现如图3， ADR I0、ADR I1是下行地址线， ADR I0， ADR I1= 00， 01， 10是分别对应子串口0， ，l 2; ADRO0， ADRO1 是上行地址线， ADRO0，ADRO1- 00， 01， 10 是分别对应子串口0， 1， 2。
F2812的I/O 口直接与SP2338 的地址线相连。发送数据时， DSP通过改变I/O 口的状态来改变下行地址， 选中特定的子串口; 接收数据时， DSP通过读取I/O 口的状态来判断数据具体来自哪一个子串口， 从而对读取到的数据做出相应的处理。因此可以提高系统效率、减低软件消耗。通过外加电平转换芯片就可以实现RS232， RS422， RS485通讯。1 引 言
本系统选用的TMS320F2812(以下简称F2812)是TI公司开发的一款32 位DSP芯片， 采用高性能静态CMOS 技术， 工作手机电感器主频可达150M ips。片内集成了128K 字的FLASH 存储器， 方便实现软件升级;还集成了丰富的外围设备， 如: 采样频率高达12. 5M IPS的12位16路A /D转换器， 两个面向电机控制的事件管理器和多种标准串口通信外设。
在此基础上设计出一种高精度、扩展性强、小型化和低成本的新型飞行控制系统。
系统控制流程图如图5所示。数据存储放置在任务线程共模电感中， 其过程是将飞行数据分析结果等值存储在F lash 中。检测任务线程可以通过周期函数PRD来完成。PRD 可以根据实时时钟来确定函数运行工字电感的时间。这里， 设置检测任务100m s运行1次。
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这是爱吗电动车充电器，好像烧了几个贴片电阻，好像是1R3不知是多大的，如果修的话光换电阻可以吗，本人新手，请大神指点。
如果有其它元器件损坏，只换电阻肯定不行。
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