Pixhawk4-Mini 飞行控制器

Pixhawk4-Mini (飞行)控制器由以下公司销售 圣卡罗

特点

  • STM32F765 微控制器

  • 两个 IMU:ICM20689 和 BMI055

  • MS5611 SPI 气压计

  • 内置 I2C IST8310 磁力计

  • microSD 卡插槽

  • 5 个 UART 和 USB

  • 11 PWM 输出

  • 两个 I2C 端口和一个 CAN 端口

  • 外部蜂鸣器

  • 外部安全开关

  • 用于外部电源模块的专用电源输入端口

引脚

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UART 映射

  • SERIAL0 -> USB

  • SERIAL1 -> USART2 (Telem1)

  • SERIAL2 -> UART4 (Telem2)

  • SERIAL3 -> UART1 (GPS)

  • SERIAL4 -> UART6(RCIN 端口)

  • SERIAL5 -> UART7(调试)

SERIAL1 端口有 RTS/CTS 引脚,其他 UART 没有 RTS/CTS。

使用 SERIAL4_OPTIONS 位交换引脚,RCIN 端口可用作普通 UART 的 RX 或 TX。它不用于 RC 输入(PPM 引脚用于 RC 输入)。

UART7 连接器在外壳内,标为调试,但可作为 ArduPilot 的通用 UART 使用。

RC 输入

PPM 引脚默认映射为定时器输入,可用于所有 ArduPilot 支持的接收器协议,但 CRSF/ELRS 和 SRXL2 除外,因为它们需要真正的 UART 连接。不过,FPort 以这种方式连接时,只能提供 RC 而不提供遥测。

为了允许使用 Fport、CRSF 和 SRXL2 接收器中的 CRSF 和嵌入式遥测功能,还可以通过适当设置 SERIAL4 参数,将 RCIN 端口的 RCIN 引脚配置为真正的 UART RX 或 TX 引脚,以便与双向系统配合使用。

将 RCIN 用于双向遥控和遥测协议、 serial4_protocol 必须设置为 "23",并且:

  • 不支持 PPM。

  • SBUS/DSM/SRXL 连接到 RCIN 引脚,但 SBUS 要求 serial4_options 设置为 "3 "可反转信号。

  • FPort 需要与 RCIN 和 serial4_options 设置为 "15"。

  • CRSF 要求同时连接 UART 的 RX 和 TX,因此不能使用 RCIN 端口和引脚。必须使用 SERIAL1(UART2)、SERIAL2(UART4)或 SERIAL3(UART1)。将其协议设置为 "23",选项设置为 "0"。

  • SRXL2 需要与 RCIN 连接,并自动提供遥测功能。设置 serial4_options 到 "4"。

任何 UART 都可用于 ArduPilot 中的遥控系统连接,并与除 PPM 之外的所有协议兼容。请参见 无线电控制系统 了解详情。

PWM 输出

Pixhawk4-Mini 最多支持 11 个 PWM 输出。所有 11 个输出均支持所有正常的 PWM 输出格式。除 7 号和 8 号外,所有输出均支持 DShot。

前 8 个输出端在外壳上标有 "MAIN OUT"(主输出)。接下来的 3 个输出引脚在外壳上标有 CAP1 至 CAP3。CAP4 引脚不能用作 PWM 输出。

11 个 PWM 输出分为 4 组:

  • 第 1 组中的 PWM 1、2、3 和 4

  • 第 2 组 PWM 5 和 6

  • 第 3 组中的 PWM 7 和 8

  • 第 4 组中的 PWM 9、10 和 11

同一组内的通道需要使用相同的输出率。如果一个组中的任何通道使用 DShot,那么该组中的所有通道都需要使用 DShot。

电池监测

电路板上有一个带 6 针连接器的专用电源监控端口。正确的电池设置参数取决于所连接的电源模块类型。

指南针

Pixhawk4-Mini 内置 IST8310 罗盘。由于存在潜在干扰,该电路板通常与外部 I2C 罗盘一起使用,作为 GPS/Compass 组合的一部分。

GPIO

11 个 PWM 端口和 CAP4 端口可用作 GPIO(继电器、按钮、RPM 等)。要使用这些端口,需要通过将 BRD_PWM_COUNT 设置为小于 11 的数字来限制用于 PWM 的引脚数量。参见 GPIO 页面获取更多信息。

例如,如果将 BRD_PWM_COUNT 设置为 8,则除 CAP4 外,CAP1、CAP2 和 CAP3 也可用作 GPIO。

ArduPilot 中 PIN 变量的 GPIO 编号为

  • PWM1 50

  • PWM2 51

  • PWM3 52

  • PWM4 53

  • PWM5 54

  • PWM6 55

  • PWM7 56

  • PWM8 57

此外,伺服轨道上标有 CAP1 至 CAP4 的 4 个引脚可用作 GPIO。这些引脚可在 ArduPilot 中作为 GPIO 使用,GPIO 编号如下:

  • CAP1 58

  • CAP2 59

  • CAP3 60

  • CAP4 61

模拟输入

Pixhawk4-Mini 有 4 个模拟输入端

  • ADC 针脚 0 -> 电池电压

  • ADC 引脚 1 -> 电池电流传感器

  • ADC 引脚 10 -> ADC 5V 检测

  • ADC 引脚 11 -> ADC 3.3V 检测

连接器

除非另有说明,所有连接器均为 JST GH

电话端口

针脚 信号 伏特
1 (红色) VCC +5V
2(黑色) TX (OUT) +3.3V
3(黑色) RX (IN) +3.3V
4(黑色) CTS +3.3V
5(黑色) RTS +3.3V
6(黑色) 接地 接地

GPS 端口

针脚 信号 伏特
1 (红色) VCC +5V
2(黑色) 串行 3 tx(输出) +3.3V
3(黑色) 串行3 RX(输入) +3.3V
4(黑色) SCL +3.3(上拉)
5(黑色) SDA +3.3(上拉)
6(黑色) 安全按钮 +3.3V
7(黑色) 安全LED +3.3V
8(黑色) VDD 3.3 (OUT) +3.3V
9(黑色) 蜂鸣器 +3.3V
10(黑色) 接地 接地

TELEM2 & I2CB 端口

针脚 信号 伏特
1 (红色) VCC +5V
2(黑色) TX (OUT) +3.3V
3(黑色) RX (IN) +3.3V
4(黑色) SCL I2C2 +3.3V
5(黑色) SDA I2C2 +3.3V
6(黑色) 接地 接地

POWER1

针脚 信号 伏特
1 (红色) VCC +5V
2 (红色) VCC +5V
3(黑色) 当前 高达 +3.3V
4(黑色) 电压 高达 +3.3V
5(黑色) 接地 接地 6(黑色) 接地 接地

RCIN 端口

针脚 信号 伏特
1 (红色) VCC +5V
2(黑色) RCIN (IN) +3.3V
3(黑色) RSSI (IN) +3.3V
4(黑色) VDD3.3 +3.3V
5(黑色) 接地 接地

调试

Pixhawk4 支持在调试端口上进行 SWD 调试

针脚 信号 伏特
1 (红色) FMU VDD 3.3 +3.3V
2(黑色) UART TX 调试(输出) +3.3V
3(黑色) UART RX 调试(输入) +3.3V
4(黑色) SWDIO +3.3V
5(黑色) SWCLK +3.3V
6(黑色) 接地 接地

加载固件

电路板预装了与 ArduPilot 兼容的引导加载器,可通过任何与 ArduPilot 兼容的地面站加载 xxxxxx.apj 固件文件。

可以找到该电路板的固件 这里 在标有 "PH4-mini "的子文件夹中。

致谢

感谢 [PX4](https://docs.px4.io/en/flight_controller/pixhawk4_mini.html) 下使用的图片([CC-BY 4.0 license](https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)