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PWM、PPM、SBUS、IBUS 遥控信号选择

那么到底该用什么呢?

转自 http://www.5imx.com/portal.php?mod=view&aid=1351

★.如果你是固定翼玩家,也无意在固定翼飞机上加飞控,那么其实这个问题对你来说不是问题:PWM。
★.如果你需要配置无线教练机或者无线模拟器,那么一个支持PPM输出的接收机可以省去一团乱麻的连线。如果普通休闲玩多轴,无论是航拍还是穿越,PPM也足够胜任。
★.如果你开始追求极限的穿越机表现,那也许你会开始能感受到S.BUS的低延迟带来的优势。或者你涉足功能丰富的正经航拍机,除了控制飞机,还要控制云台等等一系列其他附加设备时,S.BUS的多通道会给你带来很大便利。然而你需要寻找支持S.BUS的遥控接收组合,这也许意味着额外的投入。

视频介绍

STM32 四轴无人机设计——遥控器PPM信号

转自 https://blog.csdn.net/qq_44011116/article/details/113870443

PPM信号是现在多通道控制领域比较常见的一种串行信号,但是它也有一个重大的缺点,就是最快需要20ms才能接收一次数据。这也就是信号频率只有50Hz。对于一些高精度仪器不可用,ibus和sbus是并行多通道数据传输方案,在频率上优于PPM,所以后期可以升级信号模式。

浅谈无人机上的常见接口

转自 https://m.youuav.com/news/detail/201911/37145.html

PWM: 所有航模和无人机都离不开的一种接口。单线信号,周期发送正脉冲,变化脉宽作为传递信息的方式,一个针脚传递一个通道,往往搭配地线和电源线可控制一个舵机或一个电调,是无人机或航模入门第一个需要了解的接口。优点是简单,稳定的传输一个可量变的信号,缺陷是速度低。目前常见的标准是50Hz,也有300Hz至400Hz的。

PPM: 是PWM的升级版,就是每个信号周期变为发送一组多个脉宽的组合,来同时传递多个通道的变化信息。早期也被用于遥控器无线电信号和航模模拟器信号,现在多用于接收机与飞控连接,带有PPM信号输出的接收机很多,是无人机入门必配。其优点是稳定传输多个通道,缺点是速度更慢。

S.BUS: 是日本遥控器厂商FUTABA设计的用单通道数字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线,支持HUB扩展多个舵机和电调连接在一个信号源上,所以S.BUS其实是一种总线,其原理其实就是变化的串口协议。其优点是纯数字信号,很可靠,带有总线功能。缺陷是属于厂家技术兼容设备较少。目前是飞控连接接收机的最佳选择。据说国外用户使用PPM接收机的多,国内用户使用SBUS接收机的多,这可能和FUTABA遥控器在国内大量使用有关系吧。

串口:串口是目前控制领域最常见的设备接口,硬件形式有TTL,232,422,485几种。TTL是基本信号,常见三针用法,一个针用于信号输入叫RX,一针用于信号输出叫TX,另一针为信号基准地线(两个TTL接口设备对接,必须共地!)。一般0伏和3-5伏表示0和1,飞控芯片上自带的都是这种串口,而且会带很多个,用于连接多个设备(比如GPS模块、数传、WIFI模块等),PIXHAWK飞控有5个。TTL信号的电压较低,经验上不适合1米以上的长距离传输,于是发展出232接口,使用正负电平表示0和1,其他与TTL相同,极大延长了传输距离,但是速度依然不足。于是发展出422接口,RX和TX每个针脚都变为正负电压的一对信号线同时跳变,这样干扰信号被巧妙的抵消,传输距离和速度双飞跃,但是需要5根线,给调试造成很大麻烦。485串口是半双工,是结合232和422优点,使用一对正负电压的信号线既发又收,但是需要额外一个信号控制收发转换,485总线带有总线特征,可以在两根线与地线上连接多个设备,但是收发、片选、仲裁、校验等等工作都需要你写程序去协调,工作量大。

SPI: 这是一种用于板上通信的高速接口,使用了主从设计和专门的时钟线,每个SPI拥有4个脚主入从出MISO、主出从入MOSI、时钟CLK和地线。主设备负责管理信息,时钟同步和所有设备通信,一路SPI可以连接多个设备,但是必须每个带有片选。因为有时钟线,所以很容易做到所有设备的同步通信,由于其稳定性和高速特性,在飞控板上用来连接所有传感器与主单片机。

I2C: 是用于连接板上高速设备的总线。拥有三根信号线,信号,时钟和地线。也是采用主从设计,带有时钟的同步设计,但是信号线需要承担多个设备输入输出,有主设备来管理。I2C上所有设备都自带一个地址,或叫标签,主设备用这个地址来识别设备。在飞控中用来连接重要性不太高的众多设备,指示灯,磁罗盘,空速,超声波,激光测距等等。居然有厂家为了省事用这个总线连接多个电调,这是很危险的,因为3-5v电平在长距离传输中容易受干扰。

CAN: 最早为汽车设计的总线接口,传输的是差分信号,抗干扰性能超强,专门用于大干扰环境设备间多个远距离传输。只有H和L两个信号线,所有设备都连接在上面,总线芯片负责仲裁。这其实是无人机上设备,尤其是多旋翼电调的最优选择,但是CAN接口有一定的复杂性,CAN收发器芯片成本也不低。PIXHAWK飞控和 ESC32电调多年前就已经具备该接口,大疆飞控上也采用了CAN接口。相信今后采用CAN接口的飞控会越来越多。

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