CN205450663U - 一种飞控系统及无人机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种飞控系统及无人机，属于无人机技术领域。本实用新型提供的飞控系统包括第一电路板，第一电路板为多层印刷电路板，第一电路板上集成有SOC集成电路模块和电调驱动电路模块，SOC集成电路模块至少包括一个SOC集成芯片和电源管理芯片，电源管理芯片的输入端与飞控系统电源相连接，电源管理芯片的输出端与SOC集成芯片的供电端相连接，电调驱动电路模块的信号输入端与SOC集成芯片的信号输出端电连接，电调驱动电路模块包括至少四个电调驱动单元，至少四个电调驱动单元分布于第一电路板的边缘。本实用新型的飞控系统体积小、结构紧凑、布线冗余少。本实用新型还提供了一种包括上述飞控系统的无人机。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种飞控系统及包括所述飞控系统的无人机。
背景技术
现有技术中，无人机大多采用飞控电路模块、电调驱动电路模块以及其他一些辅助的执行电路模块分板布置的方式，该布板方式中，飞控电路模块单独采用一块飞控板，电调驱动电路模块单独采用一块电调板，其他一些辅助的执行电路模块采用一块辅助电路板，电路板多，板间连线冗余，结构不紧凑。
目前在基于SOC集成电路技术方案中，将SOC集成电路模块、电调驱动电路模块以及其他一些辅助电路模块集成于一块电路板上，以减少电路板的数量。但是，电调驱动电路模块由于需要驱动电机，属于强电范围，而SOC集成电路电路模块，以及其一些辅助电路模块，例如气压传感器模块、GPS模块、USB转换模块、按键模块、存储模块、LED模块等属于弱电范围，将强电模块与弱电模块柔和到一块电路板上，容易出现相互干扰及信号不稳定的情况，限制了将电调驱动电路模块与其他模块集成于一张电路板的布板方式的应用；更重要地，当无人机为多旋翼无人机时，电调驱动电路模块与电机间的布线冗余。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型的一个目的在于提出一种可以避免电调的强电干扰，从而使得处于强电范围的电调模块与处于弱电范围的SOC集成电路模块集成于一张电路板上的飞控系统；
进一步地，本实用新型的另一个目的在于提出一种体积小、布线冗余小、结构更简洁紧凑的飞控系统；
更进一步地，本实用新型的再一个目的在于提出一种设置有上述飞控系统的无人机。
为达此目的，一方面，本实用新型提出如下技术方案：
一种飞控系统，包括第一电路板，所述第一电路板为多层印刷电路板，所述第一电路板上集成有SOC集成电路模块和电调驱动电路模块，所述SOC集成电路模块至少包括SOC集成芯片和电源管理芯片，所述电源管理芯片的输入端与飞控系统电源相连接，所述电源管理芯片的输出端与所述SOC集成芯片的供电端相连接，所述电调驱动电路模块包括至少四个电调驱动单元，且各所述电调驱动单元的信号输入端分别与所述SOC集成芯片的信号输出端电连接，至少四个所述电调驱动单元分布于所述第一电路板的边缘。
作为一种优选的技术方案，至少四个所述电调驱动单元沿周向分布于所述第一电路板的边缘。
作为一种优选的技术方案，所述SOC集成芯片包括信号处理器来运行飞行控制系统、图像芯片处理单元和图形处理器。
作为一种优选的技术方案，所述信号处理器为ARM处理器、DSP(数字信号处理器)和FPGA(现场可编程门阵列)中的任意一种。
作为一种优选的技术方案，所述飞控系统还包括飞行传感器模块，所述飞行传感器模块集成于所述第一电路板上，或所述飞控系统集成于与所述第一电路板电连接的外部的电路板上。
作为一种优选的技术方案，所述飞行传感器模块包括至少一个传感器，所述传感器为惯性测量传感器、高度传感器、方向传感器、定位传感器和距离传感器中的任意一种。
作为一种优选的技术方案，所述电调驱动单元包括电调驱动芯片和一组电机驱动信号线，所述电调驱动芯片的信号输入端与所述SOC集成芯片的信号输出端电连接，各所述电机驱动信号线的两端分别与所述电调驱动芯片的信号输出端以及电机转轴相连接。
作为一种优选的技术方案，所述飞控系统还包括存储模块和无线传输模块，所述存储模块集成于所述第一电路板上或集成于与所述第一电路板电连接的外部的电路板上，所述无线传输模块集成于所述第一电路板电连接的外部的电路板上。
另一方面，本实用新型还提出如下技术方案：
一种无人机，所述无人机的机体上设置有上述任一所述的飞控系统。
有益效果：
本实用新型中，电调驱动电路模块的至少四个电调驱动单元分布于第一电路板的边缘，可以降低电调驱动电路模块对处于弱电范围的SOC集成电路模块干扰，将电调驱动电路模块与SOC集成电路模块布置于一张电路板上，飞控系统体积更小、结构更紧凑；更重要地，便于电调驱动单元与电机间的线路的布置，飞控系统的布线冗余少，结构更简洁紧凑。
附图说明
图1是本实用新型的实施例提供的飞控系统的结构示意图。
图中：1、第一电路板；2、SOC集成电路模块；31、电调驱动芯片；32、电机驱动信号线。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例一：
本实施例提供了一种飞控系统，如图1所示，包括第一电路板1，第一电路板1为多层印刷电路板，第一电路板1上集成有SOC集成电路模块2和电调驱动电路模块，SOC集成电路模块2至少包括SOC集成芯片和电源管理芯片，电源管理芯片的输入端与飞控系统电源相连接，电源管理芯片的输出端与SOC集成芯片的供电端相连接，电调驱动电路模块包括至少四个电调驱动单元3，且各电调驱动单元3的信号输入端分别与SOC集成芯片3的信号输出端电连接，至少四个电调驱动单元3分布于第一电路板1的边缘。具体地，SOC集成芯片包括信号处理器来运行飞行控制系统、图像芯片处理单元和图形处理器，其中，信号处理器为ARM处理器、DSP(数字信号处理器)和FPGA(现场可编程门阵列)中的任意一种。
本实施例中，电调驱动电路模块的至少四个电调驱动单元3分布于第一电路板1的边缘，可以降低电调驱动电路模块对处于弱电范围的SOC集成电路模块2干扰，将电调驱动电路模块与SOC集成电路模块布置于一张电路板上，飞控系统体积更小、结构更紧凑；更重要地，便于电调驱动单元3与电机间的线路的布置，飞控系统的布线冗余少，结构更简洁紧凑。
作为一种优选的实施方式，至少四个电调驱动单元3沿周向分布于第一电路板1的边缘。
上述飞控系统还包括飞行传感器模块，飞行传感器模块可以集成于第一电路板1上，飞行传感器模块也可以集成于与第一电路板1电连接的外部的电路板上。具体地，上述飞行传感器模块包括至少一个传感器，传感器为惯性测量传感器、高度传感器、方向传感器、定位传感器和距离传感器中的任意一种。
上述飞控系统还可以包括存储模块和无线传输模块，存储模块集成于第一电路板1上或集成于与第一电路板1电连接的外部的电路板上，无线传输模块集成于第一电路板1电连接的外部的电路板上。
上述外部电路板与第一电路板1之间可以通过软排线和/或连接器连接
具体地，电调驱动单元3包括电调驱动芯片31和一组电机驱动信号线32，电机驱动信号线32的数量可以为3根但并不局限于3根，电调驱动芯片31的信号输入端与SOC集成芯片的信号输出端电连接，各电机驱动信号线32的两端分别与电调驱动芯片31的信号输出端以及电机转轴相连接。优选地，电机驱动信号线32在电路板上的走线的厚度为至少2盎司，宽度为至少1mm。每个电调驱动单元3包括至少一个差分采样模块，每个差分采样模块具有两条差分采样信号线。电调驱动单元3还包括与电调驱动芯片31电连接的模拟地和数字地，模拟地和数字地于电调驱动芯片下方汇接。
本实施例还提供了一种无人机，无人机的机体上设置有上述任一所述的飞控系统。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种飞控系统，包括第一电路板(1)，其特征在于，所述第一电路板(1)为多层印刷电路板，所述第一电路板(1)上集成有SOC集成电路模块(2)和电调驱动电路模块，所述SOC集成电路模块(2)至少包括SOC集成芯片和电源管理芯片，所述电源管理芯片的输入端与飞控系统电源相连接，所述电源管理芯片的输出端与所述SOC集成芯片的供电端相连接，所述电调驱动电路模块包括至少四个电调驱动单元(3)，且各所述电调驱动单元(3)的信号输入端分别与所述SOC集成芯片(3)的信号输出端电连接，至少四个所述电调驱动单元(3)分布于所述第一电路板(1)的边缘。
2.根据权利要求1所述的飞控系统，其特征在于，至少四个所述电调驱动单元(3)沿周向分布于所述第一电路板(1)的边缘。
3.根据权利要求1所述的飞控系统，其特征在于，所述SOC集成芯片包括信号处理器来运行飞行控制系统、图像芯片处理单元和图形处理器。
4.根据权利要求3所述的飞控系统，其特征在于，所述信号处理器为ARM处理器、DSP和FPGA中的任意一种。
5.根据权利要求1至4任一所述的飞控系统，其特征在于，所述飞控系统还包括飞行传感器模块，所述飞行传感器模块集成于所述第一电路板(1)上，或所述飞行传感器模块集成于与所述第一电路板(1)电连接的外部的电路板上。
6.根据权利要求5所述的飞控系统，其特征在于，所述飞行传感器模块包括至少一个传感器，所述传感器为惯性测量传感器、高度传感器、方向传感器、定位传感器和距离传感器中的任意一种。
7.根据权利要求5所述的飞控系统，其特征在于，所述飞控系统还包括存储模块和无线传输模块，所述存储模块集成于所述第一电路板(1)上或集成于与所述第一电路板(1)电连接的外部的电路板上，所述无线传输模块集成于所述第一电路板(1)电连接的外部的电路板上。
8.根据权利要求1至4任一所述的飞控系统，其特征在于，所述电调驱动单元(3)包括电调驱动芯片(31)和一组电机驱动信号线(32)，所述电调驱动芯片(31)的信号输入端与所述SOC集成芯片的信号输出端电连接，各所述电机驱动信号线(32)的两端分别与所述电调驱动芯片(31)的信号输出端以及电机转轴相连接。
9.一种无人机，所述无人机的机体上设置有如权利要求1-8任一所述的飞控系统。
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