具有旋翼转速检测功能的多旋翼飞行器地面测控系统

1.一种具有旋翼转速检测功能的多旋翼飞行器地面测控系统，其特征在于，包括：俯仰角与滚转角测量电路、旋翼转速测量电路、方位角测量电路、无线通信单元、PWM控制电路及主控制器电路，其中：主控制器电路分别与俯仰角与滚转角测量电路、旋翼转速测量电路、方位角测量电路、无线通信单元及PWM控制电路相连并分别传输俯仰角与滚转角速度、旋翼转速、方位角、当前姿态数据及PWM转速控制信号；
所述的俯仰角与滚转角测量电路由双轴角度传感器芯片和两片正交安装的陀螺仪芯片组成；
所述的旋翼转速测量电路由霍尔传感器芯片和安装在旋翼上的磁珠组成并实现将旋翼的转速转换为主控制器电路可处理的数字脉冲信号；
所述的方位角测量电路由磁阻传感器芯片和角速度陀螺仪芯片组成；
电源电路由三块电源管理芯片组成并实现将外部电源提供的+12V电压转换为+5.0V、+3.3V及+1.8V直流电压，为系统供电；
所述的无线通信单元包括电平转换芯片和高速无线数传单元并实现将主控制器电路测得的旋翼转速、俯仰角、滚转角和方位角信号传送给监控装置；
所述的PWM控制电路通过三极管组成的反相器电路实现并实现将主控制器电路发送的控制信号转换为无刷电机的转速控制信号；
所述的主控制器电路通过ARM7嵌入式控制芯片实现并实现处理来自俯仰角与滚转角测量电路、旋翼转速测量电路和方位角测量电路的模拟和数字信号，通过A/D转换处理后转换为四旋翼飞行器当前的飞行姿态和旋翼转速，结合内嵌的控制软件和算法将新的控制量发送给PWM控制电路以此调节旋翼转速以控制四旋翼飞行器的特定姿态，并通过无线通信单元将飞行姿态和旋翼转速信息发送给监控装置。

具有旋翼转速检测功能的多旋翼飞行器地面测控系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及的是一种飞行器控制技术领域的装置，具体是一种具有旋翼转速检测功能的多旋翼飞行器地面测控系统。\n背景技术\n[0002] 采用四旋翼结构的飞行器因其飞行稳定性，控制系统设计简便性，飞行路径灵活性，可定点、定向和定高悬停能力及无需专用跑道等突出优点成为国内外自动控制和智能领域最热点的研究对象和平台之一。\n[0003] 经对现有技术的文献检索发现，刘晓杰等在《电子技术应用》(2009年第5期第\n35-38页)上发表的“微小型四旋翼无人机实时嵌入式控制系统设计与实现”，该文采用三个单轴陀螺传感器芯片ADXRS613和一个两轴加速度传感器芯片ADXL203组成IMU单元，以Xbee Pro模块为远程通信模块，以Freescale公司32位MCU MCF51QE128为处理器芯片使用嵌入式μC/OS错误！未找到引用源。RTOS系统设计了微小型四旋翼无人机实时嵌入式控制系统。但存在如下问题：1)虽然采用了BLDC直流无刷电机转速测量系统，但未体现在以牛顿力学建立的直升机控制方程中，2)Xbee Pro模块采用Zigbee通信方式，数据容量有限且距离较近，3)IMU单元需要通过积分运算得到直升机的俯仰角和滚转角，需要较大的计算量并且存在较大的积分误差，4)MCF51QE12832MCU处理器芯片价格昂贵，不具有ISP功能，软件升级较为麻烦。\n发明内容\n[0004] 本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有旋翼转速检测功能的多旋翼飞行器地面测控系统，使用价格低廉、性价比高、具有ISP功能的8位MCU为控制芯片，通过霍尔芯片测量四个旋翼转速，双轴角度传感器测量俯仰角和滚转角，数字罗盘测量航向角，无线传输芯片进行高速无线通信。\n[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：俯仰角与滚转角测量电路、旋翼转速测量电路、方位角测量电路、无线通信单元、PWM控制电路及主控制器电路，其中：主控制器电路分别与俯仰角与滚转角测量电路、旋翼转速测量电路、方位角测量电路、无线通信单元及PWM控制电路相连并分别传输旋翼转速、倾角与旋转角速度、控制与当前姿态数据及PWM转速控制信号。\n[0006] 所述的电源电路由三块电源管理芯片组成并实现将外部电源提供的+12V电压转换为+5.0V、+3.3V及+1.8V直流电压，为系统供电。\n[0007] 所述的俯仰角与滚转角测量电路由双轴角度传感器芯片和两片正交安装的陀螺仪芯片组成并实现测量四旋翼飞行器的俯仰角和滚转角。与其他旋翼机飞控系统分别采用一片角度传感器芯片和一片加速度陀螺仪芯片组成俯仰角与滚转角测量系统相比，仅有一次积分运算，还具有零点校准功能，可通过高速卡尔曼滤波方法获得高精度的实时俯仰角和滚转角数据。\n[0008] 所述的旋翼转速测量电路由霍尔传感器芯片和安装在旋翼上的磁珠组成并实现将旋翼的转速转换为主控制器电路可处理的数字脉冲信号。\n[0009] 所述的方位角测量电路由磁阻传感器芯片和角速度陀螺仪芯片组成，通过对磁偏角和偏航角速度的测量测定四旋翼飞行器的飞行方向。与其他旋翼机飞控系统分别采用一片角度传感器芯片和一片加速度陀螺仪芯片组航向角测量系统相比，仅具有一次积分运算，可通过高速卡尔曼滤波方法获得高精度的实时航向角数据。\n[0010] 所述的无线通信单元包括电平转换芯片和高速无线数传单元并实现将主控制器电路测得的旋翼转速、俯仰角、滚转角和方位角信号传送给监控装置。\n[0011] 所述的PWM控制电路通过三极管组成的反相器电路实现并实现将主控制器电路发送的控制信号转换为无刷电机的转速控制信号。\n[0012] 所述的主控制器电路通过ARM7嵌入式控制芯片实现并实现处理来自俯仰角与滚转角测量电路、旋翼转速测量电路和方位角测量电路的模拟和数字信号，通过A/D转换等处理后转换为四旋翼飞行器当前的飞行姿态和旋翼转速，结合内嵌的控制软件和算法将新的控制量发送给PWM控制电路以此调节旋翼转速以控制四旋翼飞行器的特定姿态，并通过无线通信单元将飞行姿态和旋翼转速信息发送给监控装置。\n[0013] 本发明的信息处理内容和流程为：系统上电后，主控制器电路发送PWM信号至PWM控制电路，四旋翼转动，飞行器具有特定飞行姿态。转速测量电路将霍尔传感器测得的旋翼转速转化为数字脉冲信号，送至主控制器电路后通过计数功能测得旋翼当前转速。俯仰角与滚转角测量电路输出与俯仰角和滚转角对应的模拟信号，送至主控制器电路后通过A/D功能转换为飞行器当前俯仰角和滚转角信号。方位角测量电路输出方位角对应的模拟信号，送至主控制器电路后通过A/D功能转换为飞行器当前方位角信号。主控制器电路通过无线通信单元将测得的飞行器当前俯仰角、当前滚转角、当前方位角和当前旋翼转速信号发送给监控装置。同时结合控制软件，将计算得到的转速控制信号通过PWM控制电路发送给作为驱动装置的无刷电机，以实现特定飞行姿态下的俯仰角、滚转角和方位角控制。\n[0014] 本发明与传统背景技术相比，所具有的有益效果是：\n[0015] 1、性能稳定、价格低廉，采用低成本、高性价比和具有ISP功能的MCU，无需拆卸即可实现控制软件的升级；\n[0016] 2、闭环结构，系统稳定性好。采用由霍尔传感器和磁珠组成的旋翼转速测量装置与由三极管反相器组成的PWM控制电路构成闭环系统，结合实时性好高的俯仰角、滚转角和方位角测量方式，可以实现高精度、高灵敏度的四旋翼飞行器飞行姿态控制。\n[0017] 3、本系统通用性强，不但可以用于平面四轴结构普通四旋翼飞行器的控制，还可用于采用两个共轴双桨飞行器或三旋翼飞行器的地面测控系统。\n附图说明\n[0018] 图1是本发明的结构框图。\n[0019] 图2是电源电路原理图。\n[0020] 图3是俯仰角与滚转角测量电路原理图。\n[0021] 图4是旋翼转速测量电路原理图。\n[0022] 图5是方位角测量电路原理图。\n[0023] 图6是无线通信单元原理图。\n[0024] 图7是PWM控制电路原理图。\n[0025] 图8是主控制器电路原理图。\n具体实施方式\n[0026] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。\n[0027] 如图1所示，本实施例包括：电源电路a、俯仰角与滚转角测量电路b、旋翼转速测量电路c、方位角测量电路d、无线通信单元e、PWM控制电路f以及主控制器电路g，其中：\n电源电路a为系统提供所需的工作电压，主控制器电路g经引出线分别与电源电路a、俯仰角与滚转角测量电路b，旋翼转速测量电路c，方位角测量电路d，无线通信单元e及PWM控制电路f相连。\n[0028] 如图2所示，所述的电源电路a包括：接头J1、第一至第八电容C1～C8及第一至第三电源管理芯片U1～U3。其中：接头J1的GND引脚接地，引脚IN输入9～12V直流电压，同时与第一至第三电源管理芯片U1～U3的Vin引脚相连，并经电容C1～C2去耦至地。\n第一至第三电源管理芯片U1～U3的GND引脚接地。电源管理芯片U1的Vout引脚经第三和第四电容C3～C4去耦至地后为系统提供5.0V电源。电源管理芯片U2的Vout引脚经第五和第六电容C5～C6去耦至地后为系统提供3.3V电源。电源管理芯片U3的Vout引脚经第七和第八电容C7～C8去耦至地后为系统提供1.8V电源。\n[0029] 所述的电源管理芯片U1，采用National Semiconductor公司的LM1117-5.0芯片。\n工作参数：输入电压范围6.5～12V，输出电压5.0V，额定输出电流0.8A。\n[0030] 所述的电源管理芯片U2，采用National Semiconductor公司的LM1117-3.3芯片。\n工作参数：输入电压范围4.75～10V，输出电压3.3V，最大输出电流0.8A。\n[0031] 所述的电源管理芯片U3，采用National Semiconductor公司的LM1117-1.8芯片。\n工作参数：输入电压范围3.2～10V，输出电压1.8V，最大输出电流0.8A。\n[0032] 如图3所示，所述的俯仰角与滚转角测量电路b包括：双轴角度传感器芯片U4、第一和第二第一陀螺仪芯片U5～U6，第九只第十一电容C9～C11、第零至第十九电阻R0～R19、第一和第二第一集成运放芯片U7～U8第一和第二可调电阻VR1～VR2。其中：双轴角度传感器芯片U4的引脚VDD接V5.0，并经电容C9去耦至地。引脚GND接GND。引脚SS经电阻R0上拉至V5.0，并经引出线与主控制器电路g相连。引脚SCK、引脚MISO及引脚MOSI经引出线与主控制器电路g相连。\n[0033] 第一陀螺仪芯片U5的VCC引脚接V5.0，并经第十电容C10去耦至地。引脚GND接GND。第一陀螺仪芯片U5的引脚Vout与第一集成运放芯片U7的引脚IN1+相连，引脚Vref与第一集成运放芯片U7的IN2+引脚相连。第一集成运放芯片U7的引脚IN1-经第一电阻R1与OUT1引脚相连，并经电阻R2与引脚IN2-相连，引脚IN2-经第三电阻R3与引脚OUT2相连。第一集成运放芯片U7的引脚IN4-经电阻R4与引脚OUT1相连，再经电阻R6与引脚OUT4相连。第一集成运放芯片U7的引脚IN4+经电阻R5与引脚OUT2相连，再经电阻R7及可调电阻VR1与V3.3相连。第一集成运放芯片U7的A单元、B单元、D单元及第一至第七电阻R1～R7组成精密差分放大电路，可调电阻VR1具有调零功能。第一集成运放芯片U7的引脚IN3-经第一二极管D1与引脚OUT4相连，并经第八电阻R8与引脚OUT3相连。第一集成运放芯片U7的引脚IN3+经二极管D2与引脚OUT4相连，并经第九电阻R9下拉至地。\n第一和第二第一二极管D1～D2、第八和第九电阻R8～R9及第二集成运放芯片U8的C单元组成绝对值电路。第二集成运放芯片U8的OUT3引脚经引出线与主控制器电路g相连。\n[0034] 第二陀螺仪芯片U6的VCC引脚接V5.0，并经第十一电容C11去耦至地。引脚GND接GND。第二陀螺仪芯片U6的引脚Vout与第二集成运放芯片U8的引脚IN1+相连，引脚Vref与第二集成运放芯片U8的IN2+引脚相连。第二集成运放芯片U8的引脚IN1-经第十一电阻R11与OUT1引脚相连，并经第一电阻R12与引脚IN2-相连，引脚IN2-经第一电阻R13与引脚OUT2相连。第二集成运放芯片U8的引脚IN4-经第一电阻R14与引脚OUT1相连，再经第一电阻R16与引脚OUT4相连。第二集成运放芯片U8的引脚IN4+经第一电阻R15与引脚OUT2相连，再经第十七电阻R17及可调电阻VR2与V3.3相连。第二集成运放芯片U8的A单元、B单元、D单元及第十一至第十七电阻R11～R17组成精密差分放大电路，可调电阻VR2具有调零功能。第二集成运放芯片U8的引脚IN3-经二极管D3与引脚OUT4相连，并经第十八电阻R18与引脚OUT3相连。第二集成运放芯片U8的引脚IN3+经二极管D4与引脚OUT4相连，并经第十九电阻R19下拉至地。第三和第四二极管D3～D4、第十八和第十九电阻R18～R19及第二集成运放芯片U8的C单元组成绝对值电路。第二集成运放芯片U8的OUT3引脚经引出线与主控制器电路g相连。\n[0035] 所述的双轴角度传感器芯片U4，为VTI公司的SCA100T-D02芯片。工作参数：工作电压5.0V，名义测量范围±90°，频率响应8～28Hz，灵敏度35mV/°，电流4mA。\n[0036] 所述的第一和第二陀螺仪芯片U5～U6，为村田公司的ENC-03芯片。工作参数：\n工作电压2.7～5.25V，最大角速度±300°/S，频率响应50Hz，比例系数0.67mV/deg/sec，线性度±5％。\n[0037] 所述的第一和第二集成运放芯片U7～U8，为Texas Instrument公司的LF347N芯片。工作参数：工作电压±15V，输入偏流50pA，输入电流8mA，带宽3MHz，摆率13V/μs。\n[0038] 如图4所示，所述的旋翼转速测量电路c包括：第一至第四霍尔传感器J2～J5、第二十一至第二十四电阻R21～R24及电容C13～C21。其中：第一霍尔传感器J2的引脚P1接V5.0，并经电容C13去耦至地。第一霍尔传感器J2的引脚P2接地。第一霍尔传感器J2的引脚P3经第二十一电阻R21上拉至V5.0，经第十四电容C14去耦至地后再经引出线与主控制器电路g相连并实现旋翼转速测量。第二霍尔传感器J3的引脚P1接V5.0，并经电容C15去耦至地。第二霍尔传感器J3的引脚P2接地。第二霍尔传感器J3的引脚P3经电阻R22上拉至V5.0，经电容C16去耦至地后再经引出线与主控制器电路g相连并实现旋翼转速测量。第三霍尔传感器J4的引脚P1接V5.0，并经电容C17去耦至地。第三霍尔传感器J4的引脚P2接地。第三霍尔传感器J4的引脚P3经电阻R23上拉至V5.0，经电容C18去耦至地后再经引出线与主控制器电路g相连并实现旋翼转速测量。第四霍尔传感器J5的引脚P1接V5.0，并经电容C19去耦至地。第四霍尔传感器J5的引脚P2接地。第四霍尔传感器J5的引脚P3经电阻R24上拉至V5.0，经电容C21去耦至地后再经引出线与主控制器电路g相连并实现旋翼转速测量。\n[0039] 所述的第一至第四霍尔传感器J2～J5，采用ALLEGRO公司的A3144霍尔传感器。\n工作参数：工作电压4.5～28V，输入电流4.4mA，连续输出电流25mA。\n[0040] 如图5所示，所述的方位角测量电路d包括：磁阻传感器U9、集成运放U10、MOSFET管U11、陀螺仪芯片U12、第二十五至第三十三电阻R25～R33、第二十三至第二十九电容C23～C29及第三可调电阻VR3。其中：磁阻传感器U9的引脚GND、引脚GND1、引脚GND2及引脚S/R-并联后接GND。引脚VCC接V3.3，并经C23去耦至地。集成运放U10的引脚IN3+经电阻R26与磁阻传感器U9的引脚OA+相连，并经电阻R25上拉至V2.5。集成运放U10的引脚IN3-经电阻R27与磁阻传感器U9的引脚OA-相连，并经电阻R28及电容C25与引脚OUT3相连，构成差分放大电路。集成运放U10的引脚OUT3相连经引出线与主控制器电路g相连。磁阻传感器U9的引脚S/R+经电容C26与MOSFET管U11的引脚S1相连。MOSFET管U11的引脚G1经引出线与主控制器电路g相连，构成磁阻传感器U9的复位控制电路。\n[0041] 陀螺仪芯片U12的VDD引脚接V3.3，并经第二十七电容C27去耦至地。引脚GND接GND。集成运放芯片U10的引脚IN1-经第二十九电阻R29与陀螺仪芯片U12的引脚Vout相连，再经并联的第三十一电阻R31及第二十八电容C28与引脚OUT1相连，IN1+引脚经第三电阻R30与陀螺仪芯片U12的Vref引脚相连。集成运放芯片U10的引脚IN2-经第三十二电阻R32与引脚OUT1相连，再经并联的第三十三电阻R33及电容C29与引脚OUT2相连。集成运放芯片U10的引脚IN2+经第三可调电阻VR3接V3.3并实现零点调节功能。集成运放芯片U10的引脚OUT2经引出线与主控制器电路g相连并实现航向角测量。\n[0042] 所述的磁阻传感器U9，为Honeywell公司HMC1051芯片。工作参数：工作电压\n2.5V，灵敏度1.0mV/V/Gauss，带宽5MHz，复位电流0.5A。\n[0043] 所述的集成运放U10，为Texas Instrument公司的LF347N芯片。工作参数：工作电压±15V，输入偏流50pA，输入电流8mA，带宽3MHz，摆率13V/μs。\n[0044] 所述的MOSFET管U11，为International Rectifier公司的IRF7507芯片。工作参数：漏极-源极最大电压20V，最大连续漏极电流2.4A，最大漏极脉冲电流19A，最大门极-源极电压±12V。\n[0045] 所述的陀螺仪芯片U12，为Epson公司的XV-3700芯片。工作参数：工作电压3.3V，测量范围±1500°/s，比例系数0.8mV/°/s。\n[0046] 如图6所示，所述的无线通信单元电路e包括：接口芯片U13、第三十一至第三十五电容C31～C35及接头J8。其中：接口芯片U8的引脚C1+经第三十一电容C31与引脚C1-相连，引脚C2+经第三十二电容C32与引脚C2-相连。引脚VCC接V3.3，并经电容C33去耦至地。引脚V+经电容C34接V3.3。引脚GND接地。引脚V-经电容C35接地。\n引脚R1OUT、引脚T1IN分别经引出线与主控制器电路g相连。引脚R1IN与接头J8的引脚TXD相连，引脚T1OUT与接头J8的引脚RXD相连，构成通信回路。接头J8的引脚GND接地。\n[0047] 所述的接口芯片U13，为Sipex公司的SP32323.3V TTL/RS232电平转换芯片。工作参数：工作电压3.0～5.5V，工作电流0.3mA，速率大于120Kbps。\n[0048] 如图7所示，所述的PWM控制电路f包括：第一至第四三极管Q1～Q4、第三十五至第三十八第三十五电阻R35～R38、第三十七至第四十一电容C37～C41及接头J11～J14。\n其中：第一三极管Q1的B极经第三十五电阻R35与主控制器电路g相连，E极经第三十六电阻R36上拉至V3.3，经电容C37去耦至地后与接头J11的引脚P3相连并实现PWM信号输出。第一三极管Q1的C极接地。接头J11的引脚P2接地，引脚P1接V5.0。第一三极管Q1、第三十五电阻R35及第三十六电阻R36构成PWM反相回路并实现直流无刷电机的驱动信号。第二三极管Q2的B极经第三十八电阻R38与主控制器电路g相连，E极经第三十九电阻R39上拉至V3.3，经第三十八电容C38去耦至地后与接头J12的引脚P3相连并实现PWM信号输出。第二三极管Q2的C极接地。接头J12的引脚P2接地，引脚P1接V5.0。第二三极管Q2、第三十八电阻R38及第三十九电阻R39构成PWM反相回路并实现直流无刷电机的驱动信号。第三三极管Q3的B极经第四十一电阻R41与主控制器电路g相连，E极经第四十二电阻R42上拉至V3.3，经第三十九电容C39去耦至地后与接头J13的引脚P3相连并实现PWM信号输出。第三三极管Q3的C极接地。接头J13的引脚P2接地，引脚P1接V5.0。第三三极管Q3、第四十一电阻R41及第四十二电阻R42构成PWM反相回路并实现直流无刷电机的驱动信号。第四三极管Q4的B极经第四十三电阻R43与主控制器电路g相连，E极经第四十四电阻R44上拉至V3.3，经第四十一电容C41去耦至地后与接头J14的引脚P3相连并实现PWM信号输出。第四三极管Q4的C极接地。接头J14的引脚P2接地，引脚P1接V5.0。第四三极管Q4、第四十三电阻R43及第四十四电阻R44构成PWM反相回路并实现直流无刷电机的驱动信号。接头J11～J14分别与四个GX-30A直流无刷电机控制器和四个直流无刷电机相连并实现飞行器旋翼驱动与控制。\n[0049] 如图8所示，所述的主控制器电路g包括：主控制器芯片U14、第四十二至第十九电容C42～C49、第四十五至第四十八电阻R45～R48、第六二极管D6、第一和第二按键SW1～SW2、第一和第二晶振XT1～XT2及跳线J16。其中：主控制器芯片U14的引脚VDDA、引脚VBAT、引脚VDD(3V3)接V3.3，并经第四十二电容C42、第四十三电容C43去耦至地。引脚VDD(1V8)接V1.8，经电容C44去耦至地。引脚VSSA、引脚VSS并联后接地。引脚P0.19经引出线与俯仰角与滚转角测量电路b中双轴角度传感器芯片U4的引脚MISO相连。引脚P0.20经引出线与俯仰角与滚转角测量电路b中双轴角度传感器芯片U4的引脚MOSI相连。\n引脚P0.14经引出线与与俯仰角与滚转角测量电路b中双轴角度传感器芯片U4的引脚SCK相连，构成主控制器电路g与俯仰角与滚转角测量电路b角度测量的SPI接口回路。引脚P0.14同时经电阻R46上拉至V3.3，再经第二按键SW2接地，构成系统的ISP控制回路。引脚RST经电阻R45、第一二极管D1上拉至V3.3，再经第四十五电容C45、第一按键SW1接地，构成具有上电自动复位和手动复位功能的复位控制电路。引脚P0.27经引出线与方位角测量电路d中MOSFET管U11的引脚G1相连并实现磁阻传感器U9的复位控制。引脚X1经晶振XT1与引脚X2相连，再经电容C46接地。引脚X2经第四十七电容C47接地。第一晶振XT1、第四十六电容C46及第四十七电容C47组成主控制器芯片U14的时钟电路。引脚P0.0、引脚P0.1经引出线分别与无线通信单元e中接口芯片U11的引脚T1IN及引脚R1OUT相连，组成主控制器电路的异步通信通道。引脚RTXC1经晶振XT2与引脚RTXC2相连，再经电容C49接地，引脚RTXC2经第四十八电容C48接地。晶振XT2、电容C48及电容C49组成主控制器芯片U10的实时时钟电路。引脚P0.3经引出线与PWM控制电路f中的第四十一电阻R41相连，引脚P0.5经引出线与PWM控制电路f中的第四十三电阻R43相连，引脚P0.12经引出线与PWM控制电路f中的第三十八电阻R38相连，引脚P0.13经引出线与PWM控制电路f中的第三十五电阻R35相连，组成无刷电机速度控制回路。引脚DBGSEL经第四十八电阻R48上拉至V3.3，再经跳线J16接地，构成主控制器U14工作模式控制回路。引脚P0.7经引出线与俯仰角与滚转角测量电路b中双轴角度传感器芯片U4的引脚SS相连。引脚P0.22经引出线与方位角测量电路d中集成运放U10的引脚OUT3相连，引脚P0.23经引出线与方位角测量电路d中集成运放U10的引脚OUT2相连并实现飞行器航向测量。引脚P0.24经引出线与俯仰角与滚转角测量电路b中第一集成运放芯片U7的引脚OUT3相连并实现飞行器俯仰角测量。引脚P0.25经引出线与俯仰角与滚转角测量电路b中第二集成运放芯片U8的引脚OUT3相连并实现飞行器滚转角测量。引脚P0.10经引出线与旋翼转速电路c中第一霍尔传感器J2的引脚P3相连并实现旋翼转速测量。引脚P0.11经引出线与旋翼转速电路c中第二霍尔传感器J3的引脚P3相连并实现旋翼转速测量。引脚P0.17经引出线与旋翼转速电路c中第三霍尔传感器J4的引脚P3相连并实现旋翼转速测量。引脚P0.18经引出线与旋翼转速电路c中第四霍尔传感器J5的引脚P3相连并实现旋翼转速测量。\n[0050] 所述的主控制器芯片U14，为NXP公司LPC2103ARM7TDMI-S芯片。工作参数：工作电压3.3V，8k片内Flash，8通道10位ADC，2个32位定时器/计数器，2个16位定时器/\n2\n计数器，2个UART，2个高速IC，工作频率10～25MHz。\n[0051] 下面对本实施例的具体工作过程说明：\n[0052] 本实施例系统上电后，主控制器电路g发送PWM信号至PWM控制电路f，四旋翼转动，飞行器具有特定飞行姿态。转速测量电路c将霍尔传感器测得的旋翼转速转化为数字脉冲信号，送至主控制器电路g后通过计数功能测得旋翼当前转速。俯仰角与滚转角测量电路b输出与俯仰角和滚转角对应的模拟信号，送至主控制器电路g后通过A/D功能转换为飞行器当前俯仰角和滚转角信号。方位角测量电路d输出方位角对应的模拟信号，送至主控制器电路g后通过A/D功能转换为飞行器当前方位角信号。主控制器电路g通过无线通信单元e将测得的飞行器当前俯仰角、当前滚转角、当前方位角和当前旋翼转速信号发送给监控装置。同时结合控制软件，将计算得到的转速控制信号通过PWM控制电路f发送给作为驱动装置的无刷电机，以实现特定飞行姿态下的俯仰角、滚转角和方位角控制。