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1、上海大学2001级硕士研究生学位毕业论文THEPOSTGRADUATETHESISOFSHANGHAIUNIVERSITY微控制器的主要功能是将接收到的遥控指令、角度信息、以及角速率信号，经PID及模糊控制运算，得出电机控制率，以PWM的方式输出并驱动电机。由于飞行器空间有限，考虑到安装方便。因此将电路板设计为上下两层结构，两层板之间以20个接口相连接。并考虑到调试和扩展需要，预留了串口及三个模拟输入通道。角度传感模块角速度传感模块电源模块微控制器电机驱动遥控接收模块接口与扩展图3.2控制系统原理图3.2.2电源功能模块设计在电路中电源
2、是一个不可缺少的部分，很大程度上影响到电路的性能指标。在设计电源时，需要满足电路的电压和功率要求，而且输出稳定，为提高电源特性，增加去偶电容。在本控制系统中，电路对电源的要求如下:.为电机提供7.5V电源，对电源的稳定性要求不高，但功率要求很高，经测量，每个电机功率为30瓦特。.角度传感器、角速率传感器、接收模块、LED等需要提供5.0V电压，对稳定性要求高，但对功率要求不大。.MCU,LED需要提供3.3V稳压电源。.放大器LM324需要提供2.5V比较电压。可见除了7.5V电源以外，其他电源都要求具有相当高的稳定性，但输出功率相对较
3、小。由于7.5V电源需要提供较大功率，而对稳定性没有多大要求，目前暂无满足需要的稳压芯片，因此直接采用有缆电源。3.2.2.15.0V电源设计本电路采用L7805三端稳压器作为5.0V电源，该稳压器具有输出电压稳定(5.0士0.2V),输出电流大(可达1.5A),温度补偿、短路保护等优点。主要封装形式有TO-3、TO-220,D2PAK,ISOWATT220。其原理框图如图3-3所示。上海大学2001级硕士研究生学位毕业论文THEPOSTGRADUATETHESISOFSHANGHAIUNIVERSITYw咒InWf马助日n目a亡困比口
4、飞从L7805三端稳压器引脚1输入7.5V电源，引脚3输出5.0V稳压电源，引脚2接地，为提高电路特性，在7.5V输入端和5.0V输出端分别接入。.33UF和0.1OF去偶电容。电路连线图如图3-4所示。Lu7i805图3-4L7805电路连接图图3-5AS1117电路连接图3.2.2.23.3V电源设计3.3V稳压器主要有AS2830,AS1117,S818A33AMC等，最大输出电流有所不同，AS2830最大输出电流可达3A,AS1117为800mA,S818A33AMC为200mA。考虑到本电源仅为MCU及LED提供电源，对电流要
5、求不高，800niA完全可以满足需要，因此采用AS1117稳压器。AS1117的封装形式有8-PinsurfaceMount(S),TO-220-3(U),SOT-89(Ml)、SOT-223(M3),TO-263-3(T),TO-252(R)，由于本电路要求设计紧凑，团此采用SOT-223贴片式封装。AS1117稳压器7.5V输入电压从引脚3输入，3.3V输出电压从引脚2输出，引脚1接地，电压输入输出两端均接入10UF去偶电容，电路连线如图3-5所示。3.2.2.32.5V电源设计考虑到基准电压在电压稳定性和精度方面有较高要求，因此采
6、用MC1403作为本控制电路2.5V基准电压。MC1403的主要特性是:.输出电压精确，精度达到1%;上海大学2001级硕士研究生学位毕业论文THEPOSTGRADUATETHESISOFSHANGHAIUNIVERSITY.输入电压变化幅度大，输入电压最小为4.5V，最大可达40V,.低的关断电流，不工作时电流不超过1.5m-A;.输出电流1OmAoMC1403有两种封装方式:DIP8(直插式封装)和S08(贴片式封装)，由于片式MC1403购买不便，因此采用DIP8封装元件。引脚1输入5.OV电压，引脚3接地，2.5V参考电压从引脚
7、2输出，并接O.1OF去偶电容。其电路连线如图3-6所示。v斌。一一黔图3-6MC1403电路连接图3.2.3遥控接收模块1331发射机的组成如图3-7所示，主要由操纵器、编码电路、开关电路、高频电路组成。操纵器与可变电路连接，可变电位器与信号发生电路一编码器相连接，编码器发生的信号搭载在高频无线电波上由天线发送出去进行调制。稳频晶月口可变电位器接各个操纵杆图3-7遥控器组成示意图遥控器发出的无线电波如图3一8所示，该遥控器发出四个通道的遥控信号tA,tg,tC,tD，这四路脉冲信号与矩形波tS组成一个周波，周期约为20ms左右，因此在
8、一秒时间内大约发出50个周波。tA,tB,tC,tD分别与和操纵杆连接的可变电位器相对应，当操纵杆动作时，tA,ta,tC,tD的信号宽度随之发生改变，
