PWM:
这是(shì)第一(yī)个要(yào)介(jiè)绍的,所有航模和无人机都离不开(kāi)的一(yī)种(zhǒng)接口。单线(xiàn)信(xìn)号,周期发(fā)送正脉冲,变化脉宽作(zuò)为传(chuán)递信息的方(fāng)式,一个针脚传递一个通道(dào),往往搭配地线和电源线可(kě)控(kòng)制一个(gè)舵机(jī)或一个电调,是(shì)无人机或航模入门第一个需要了(le)解的接(jiē)口。优点是简单,稳定的传(chuán)输(shū)一个可量变的信号,缺陷是速度低,目前常见的(de)标准是每秒50次或300至(zhì)400次。
PPM:
是PWM的(de)升级版,就是(shì)每个信号周(zhōu)期变为发送一(yī)组多(duō)个脉宽的组合,来同时传递多个(gè)通道的变化信息。早期(qī)也(yě)被用(yòng)于遥控器无线电信(xìn)号(hào)和航模模拟器信号(hào),现在多用于接(jiē)收机(jī)与飞控连接,带有PPM信号输出的接(jiē)收机很多,是无人机入(rù)门必配,那些用转换器(qì)的是脱裤子放(fàng)屁。其优(yōu)点(diǎn)是稳定传(chuán)输多个(gè)通(tōng)道,缺点(diǎn)是速度更慢。
S.BUS:
是日本遥控器厂商FUTABA设计的用(yòng)单通道数字(zì)信号传输多通道信息的协议,只有一个信号针脚和一个基准地(dì)线,支持HUB扩展多个舵机和电调(diào)连接在(zài)一(yī)个信
号源上(shàng),所(suǒ)以S.BUS其实是一种总线,其原(yuán)理其实就是(shì)变化的串口协议,具体协议可以参(cān)考百度文库上我写(xiě)的的(de)文章“PX4飞控开发笔记-第五(wǔ)章(zhāng):PWM,PPM,S.BUS与DSM2”。其优点是纯数字信号,很可靠(kào),带有总线功(gōng)能(néng)。缺陷是属(shǔ)于厂家技术兼容设备较少。目前是飞(fēi)控(kòng)连接(jiē)接收机的最佳选择。
Relay:
其实就是数字(zì)IO信号,只有0和(hé)1两(liǎng)种状态,存在于飞控某些针脚用于自动控(kòng)制(zhì)相机快门和农药喷头。优点是可(kě)靠,缺点(diǎn)是信息量极小,浪费(fèi)资源且没有校验等功能。
串(chuàn)口:
串(chuàn)口是目前控制领(lǐng)域(yù)最常见的设备(bèi)接口,硬件形式有(yǒu)TTL,232,422,485几种。TTL是基本信号,常见三针用(yòng)法,一(yī)个(gè)针(zhēn)用于(yú)信号输(shū)入叫RX,一(yī)针用于信(xìn)号输出叫TX,另一针为信号(hào)基准地线。一般0伏(fú)和(hé)3-5伏表示0和(hé)1,飞控自带的都是这种串口,而且(qiě)会带很(hěn)多个,用于连接多个设备,PIXHAWK飞控有5个。TTL信号(hào)的电压较低,经验上不适合1米以(yǐ)上的长距离传输,于是发展出232接口(kǒu),使用正负电平表(biǎo)示0和1其他与TTL相(xiàng)同,极大(dà)延长了(le)传输距离,但是速度依然不足。于是发展(zhǎn)出422接(jiē)口,RX和TX每个针脚都变为正负电压的(de)一(yī)对信号线同时(shí)跳变(biàn),这样干扰信号被巧妙的抵消,传(chuán)输距离和速度双飞跃,但是需要5根线,给调试造成很大(dà)麻(má)烦,目前只有军品(pǐn)才使(shǐ)用这种串口。485串口是(shì)结合232和422优(yōu)点(diǎn),使用一对正负电压的(de)信号线既发又收,但是(shì)他需要额外一个(gè)信号控(kòng)制(zhì)收发(fā)转换,485总线带有总线(xiàn)特(tè)征,可以在两根线(xiàn)与地线上连接多个设(shè)备(bèi),但是收发,片选,仲裁,校验等等(děng)工作都(dōu)需要(yào)你写(xiě)程序去协调,工作量巨大(dà),现在(zài)很少有人用。
SPI:
这是一种用(yòng)于板上通(tōng)信(xìn)的高速接(jiē)口,使用了(le)主从设计,和专门的时(shí)钟线(xiàn),每个SPI拥有(yǒu)4个脚主入从(cóng)出,主出从入,时钟(zhōng)和地线。主设备负(fù)责管理信(xìn)息,时钟同步(bù)和所有设备通(tōng)信,一路SPI可以连接多个设备,但是必须每个带有片选。因为有(yǒu)时(shí)钟线所以很容易做到(dào)所有设备的同步通信,由于其(qí)稳定性和高(gāo)速特性,在飞控板上用来连(lián)接所有传感器与主单片(piàn)机(jī)。
I2C:
其实是I平方C,是用于连接板上高速(sù)设(shè)备的总线。拥有三根信号线,信号(hào),时钟和地线。也是(shì)采用主从设计(jì),带有时钟的同步设计,但是信号线需要(yào)承担多个设备输入输出,有主设备来管理(lǐ)。I2C上所(suǒ)有设备都自带一个(gè)地址,或叫标签,主(zhǔ)设备(bèi)用这个地址来识(shí)别设备。在(zài)飞控中(zhōng)用来连接重要(yào)性不太高的(de)众多设备,指示(shì)灯,磁罗盘,空速,超声(shēng)波,激光测距等等。居然有厂家为了省事(shì)用这个总线连接多个电调,这是很(hěn)危(wēi)险的,因为(wéi)3-5v电平在长距(jù)离传输中容(róng)易受干扰。
CAN:
最(zuì)早为汽车(chē)设计的总(zǒng)线接口,据说是电流传输,所以抗干扰性能超(chāo)强,专(zhuān)门用于大(dà)干扰环境设备(bèi)间多个(gè)远距(jù)离传输。只(zhī)有H和L两个(gè)信号线,所有设备都连接在上面(miàn),总线芯片负责仲裁。这其(qí)实是无人(rén)机上设(shè)备(bèi),尤其(qí)是多旋(xuán)翼(yì)电调的最优选择(zé),但是由(yóu)于其复杂性和接口芯片成本问题,比(bǐ)较少有人(rén)用,PIXHAWK飞控和
ESC32电调多年前就(jiù)已经具备该接口,至今无人问津。
AD:
模(mó)数转(zhuǎn)换接口,这种易被(bèi)干(gàn)扰(rǎo)的古老还存在,使用(yòng)方式就是(shì)测量(liàng)电压。目前飞控用来测量电压,电流,这种(zhǒng)方式成本较低,在小型(xíng)无人机上还可以使用。另外一些距(jù)离(lí)探(tàn)测设备还在(zài)用,但是已经基本处于淘(táo)汰(tài)边缘,效果远远不如数(shù)字设备,不过成本较低,比如空速和超声波(bō)。
SDIO:
用于连接SD卡或TF卡,进行飞行(háng)数据记录。由于TF卡应用普遍,成本较低(dī),容量速度都令人(rén)满意,所以渐渐成为高级飞控必备设备(bèi),用于飞(fēi)行记录,事故(gù)分析,故障诊断等(děng)等(děng)。
USB:
民用总线接口(kǒu),可以通过HUB连接多个设备,可以说是一种完美接口(kǒu)。但是其协议过(guò)于复(fù)杂(zá),编(biān)程工作量极大(dà),接(jiē)口连接形式容易导(dǎo)致问(wèn)题,必须使用专用线材(cái),且不能超(chāo)过2米。在飞控上主要用来地面(miàn)进行调(diào)试,读写参数(shù)等(děng)等地(dì)面(miàn)操作(zuò)。

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