无人机学习笔记之遥控篇_sbus接收机

遥控器

以LiteRadio 2c SE为例、

1.遥控器按键

2.相关参数

3.遥控器工作原理

        遥控器想要达到与无人机通信的功能需要有两部分配合完成。即：发射器与接收机。遥控器上的控制杆转为无线电波发送给接收机，而接收机通过接收无线电波，读取遥控器上控制杆的读数，并转为数字信号发送到无人机的控制器中。

4.无线通信

        目前用于无人机遥控器主流的无线电频率是2.4G，这样的无线电波的波长更长，可以通信的距离较远，普通2.4G遥控器与接收机的通信距离在空旷的地方大概在1km以内。2.4GHz无线技术如今已经成为了无线产品的主流传输技术。2.4GHz所指的是一个工作频段2400M-2483M范围,这个频段是全世界免申请使用。常见的Wifi,蓝牙,ZigBee都是使用的2.4G频率段。Wifi,蓝牙,Zigbee都是基于2.4GHz的,只不过他们采用的协议不同,导致其传输速率不同,所以运用的范围就不同

关于遥控器与无人机的通信协议也有很多种，常见的数据协议如下：

1.pwm：需要在接收机上接上全部pwm输出通道，每一个通道就要接一组线，解析程序需要根据每一个通道的pwm高电平时长计算通道数值。

2.ppm：按固定周期发送所有通道pwm脉宽的数据格式，一组接线，一个周期内发送所有通道的pwm值，解析程序需要自行区分每一个通道的pwm时长。

3.sbus：每11个bit位表示一个通道数值的协议，串口通信，但是sbus的接收机通常是反向电平，连接到无人机时需要接电平反向器，大部分支持sbus的飞行控制板已经集成了反向器，直接将以旧换新机连接到飞行控制器即可。

4.xbus：常规通信协议，支持18个通道，数据包较大，串口通信有两种模式，可以在遥控器的配置选项中配置。接收机无需做特殊配置。

接收机

接收遥控器发出的指令

1.遥控器指令操作

2.接收机的接线方式

 电调

         电调，全称电子调速器，英文Electronic Speed Control，简称ESC。针对电机不同，可分为有刷电调和无刷电调。它根据控制信号调节电动机的转速。

        无人机飞行的电机是靠电调来控制的。电调就是电压调节器，也可以通俗的说成是电机调节器。电调可以通过接收PWM信号来将输入的电源转为不同的电压，并输出到电机，从而达到使电机产生不同的转速的目的。

        有刷电调可以改变电流方向，从而可以改变电机转动方向。而无刷电调却不能改变电机的转动方向，但是可以将直流电转为三相交流电，从而输出到无刷电机上。电调还有两个比较重要的指标：最高电压和最大电流

        最高电压表示电调所支持的最高电压。通常在电调上会标有Li-Po3（3节锂电池）、Li-Po4（4节锂电池）或Li-Po6（6节锂电池）等字样，表示电调所支持的最高电压是12.6v、16.8v或25.2v。        

        最大电流表示流经电调本身的电流的最大值，通常是10A、15A、20A、30A或40A。如果在无人机飞行过程中需要电机高速转动，就需要更高的电压和更大的电流，如果电流值超过电调所能承受的最大电流时，就会导致电调过载，电调烧毁，电机停转，进而坠机的情况。所以电调最大电流的选择上也要慎重考虑，通常在450mm轴距以下的多旋翼中采用20A以下的电调就可以满足需要了。

 螺旋桨

        螺旋桨的截面和机翼的截面是相似的。根据伯努利原理，流速大的压强小，流速小的压强大。可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。流经桨叶各剖面的气流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。在螺旋桨半径r1和r2(r1<r2)两处各取极小一段，讨论桨叶上的气流情况。V—轴向速度；n—螺旋桨转速；φ—气流角，即气流与螺旋桨旋转平面夹角；α—桨叶剖面迎角；β—桨叶角，即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角。显而易见α+β=φ。空气流过桨叶各小段时产生气动力，阻力ΔD和升力ΔL，合成后总空气动力为ΔR。ΔR沿飞行方向的分力为拉力ΔT，与旋螺桨旋转方向相反的力ΔP 阻止螺旋桨转动。将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加，形成该螺旋桨的拉力和阻止螺旋桨转动的力矩。

螺旋桨结构

正桨和反桨

螺旋桨有正桨和反桨之分。一般螺旋桨正面光滑，同时刻有相应的螺旋桨参数值。当该面朝前时，逆时针旋转产生拉力的为正桨，顺时针旋转产生拉力的为反桨。对于普通的电动航模，一般通过改变电机的转向来改变前拉或者后推。