摘要:为深入分析无人机电气设备的电子负载性能,实现对传输电子量的合理性监管与控制,设计基于单片机负载控制的无人机电气设备监测系统;利用电气信号发生电路,构建负载网络控制器与以太网模块运行所需的电气设备负载环境,借助PCB监控板建立PLC扩展负载模块与核心监控主机之间的物理连接关系,实现无人机电气设备监测系统的硬件执行环境搭建;在此基础上,通过STM32型单片机移植协议,确定无人机电气设备通信主机的现有组态形式,联合已设定的监控任务有线级条件,实现监测系统的软件执行环境搭建,完成基于单片机负载控制的无人机电气设备监测系统设计;对比实验结果表明,基于单片机负载控制的无人机电气设备监测系统的电子负载量等级更高,阶段性时间内的电子量监控数值也相对更大,能够准确实现无人机电气设备负载监测。
关键词:无人机电气设备;监测系统;信号发生电路;网络控制器
0引言
STM32是一类功耗能力极低的半导体单片机芯片,以ARM Cortex-M4处理器内核作为核心搭建设备,可在与其它执行元件共用外设、软件与引脚结构的情况下,大幅提升监控主机设备的应用灵活性。一般情况下,STM32单片机内部包含可变静态存储器、嵌套矢量中断控制器、外部中断/事件控制器、供电电源等多个连接结构。其中,可变静态存储器具有多种数据支持模式,可在多信息量并存的条件下,将NVIC内核调试至最为紧密的连接状态。
嵌套矢量中断控制器可同时提供多个中断优先级选择条件,可在中断入口退出连接状态后,快速切断监控主机与执行设备之间的物理连接关系。外部中断/事件控制器隶属于STM32单片机的边缘连接地带,可直接顺承供电电源中的传输电子,并将其转化成既定的电气负载输出形式。
在电气化负载环境中,随无人机飞行距离的增加,传输电子量会逐渐偏离最初的预设轨道,从而造成电子负载性能的持续性下降。为避免上述情况的发生,传统嵌入式电信息监测系统通过配置I/O接口地址的方式,确定与电路采集板匹配的电子量传输能力,再借助STEP7软件,实现对负载监控程序的编码处理。但此系统在阶段性时间内所能承担的监控电子量水平相对有限,很难实现对电子负载量等级的有效促进。基于此引入STM32芯片,设计一种新型的无人机电气设备监测系统,在保留芯片结构体原因执行能力的基础上,建立电气信号发生电路、以太网模块等多个必要的硬件执行结构,并借助USB驱动程序,实现对监测任务有线级条件的实时设定。
1 基于单片机负载控制的监测系统硬件选型
基于单片机负载控制的监测系统硬件选型包含电气信号发生电路、负载网络控制器、无人机以太网模块等多个硬件设备连接操作流程,具体研究方法如下。
1.1 电气信号发生电路
电气信号发生电路是无人机电气设备监测系统中一个极为重要的电子处理环节,能够实现电子负载在不同输出形式下的准确连接,一般情况下,监测系统需要不定时对被检测的无人机电源、负载电子、负载输入/输出电压(电流)进行总线端的实时采样。由于需要对STM32单片机中的电力与电压进行同步的虚化模拟,并在保持良好输出精度的情况下,对其进行归一化处理,整个电气信号发生电路内只存在LM35S (无人机电信号发生设备)一个核心控制装置。LM35S型无人机电信号发生设备采用先进的iCMOS制造工艺,可将无人机主机的