一、基于SBUS协议的多路RC遥控信号发送系统设计
- 国内外研究现状
随着科技的进步与社会的发展,无人机已经逐步走进人们的日常生活之中。而飞行控制系统对无人机的可靠性、适应性、安全性、作战性能有着诸多影响。而在操作无人机过程中,需要将遥控器发出的SBUS信号送到接收机,由接收机解析为16组数据,16组数据转化为PWM信号输出,这也就是需要我们设计基于SBUS协议的多路RC遥控信号发送系统。
SBUS协议
SBUS是一个串行通信协议,最早由日本厂商FUTABA引入,随后FrSky的很多接收机也开始支持,SBUS是全数字化接口总线,数字化是指的该协议使用现有数字通信接口作为通信的硬件协议,使用专用的软件协议,这使得该设备非常适合在单片机系统中使用,也就是说适合与飞控连接。总线是指他可以连接多个设备,这些设备通过一个Hub与这个总线相连,得到各自的控制信息[1]。
SBUS使用RS232C串口的硬件协议作为自己的硬件运行基础。使用3.3V 的TTL 电平,使用负逻辑,即低电平表示逻辑1,高电平表示逻辑0。波特率是100000(100kbps),注意:不兼容波特率115200。其每帧数据有25个字节长,一个字节由12位组成,1个起始位,8个数据位,1个奇偶校验位,2个停止位,无控流,两帧之间间隔4ms,数据长度大约7ms。格式如下所示:
[startbyte][data1][data2]...[data22][flag][endbyte]
起始位starbyte为0x0f,data为数据位,flag为标志位,结束位endbyte为0x00,总共22个数据字节,按照低位先发的方式,22个8位数据按照顺序分别是通道 1至通道 16 的舵机控制数据,每个通道占 11 位数据[2]。
该协议有两个特点:一个是数字化,一个是总线化。我们所要发的通道数据信号都采用PAM基带调制,数字化的信号相比于PWM波抗干扰能力更强,并且这种基带信号适合于单片机的通信;采用总线化的方式,这样就能同时在一个接口上连接多个设备,多主机方式工作,节点上任意一个节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其他节点发送信息,而不分主从,通信方式灵活[1]。
PWM
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