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1、基于瑞薩MCU的四旋翼自主飛行器 摘要：該設計以瑞薩MCU作為控制核心，采用四個小型迷你直流電機作為四個旋翼飛行的直接動力源，旋翼對稱分布在機體的前后、左右四個方向，并且處于一個高度平面和四個旋翼的結構和半徑都相同，采用高精度的陀螺加速度計MPU6050來控制飛行器的穩(wěn)定性。整個系統(tǒng)主要運用到了超聲波傳感器、激光傳感器、電磁繼電器來實現(xiàn)該實驗的設計要求和功能。通過超聲波傳感器可以測量飛行器距離地面的高度，通過激光傳感器可以完成飛行器的循跡功能，通過電磁繼電器可以控制對金屬鐵片的吸附和投擲功能?！ ￡P鍵詞：瑞薩
2、MCU；陀螺加速度計MPU6050；超聲波傳感器；激光傳感器；電磁繼電器 中圖分類號：G64文獻標識碼：A文章編號：1009-3044（2016）15-0244-03 Abstract：RenesasdesignwithMCUascontrolcore，thefoursmallminidcmotorasthepowersourceofthefourdirectrotorflight，rotorsymmetricallydistributedonthebody，beforeandafterthefourdir
3、ections，andinthestructureandtheradiusofahighlyplanarandfourrotorsarethesame，thestabilityofthegyroaccelerometerofhighprecisionMPU6050tocontrolaircraft.Thesystemismainlyappliedtotheultrasonicsensor，lasersensor，7electromagneticrelaystoachievethedesignrequiremen
4、tsoftheexperimentandfunction.Canmeasurevehicledistancegroundheightbyultrasonicsensor，thelasersensorcancompletevehicletrackingfunction，controltheadsorptionofmetalironandthrowingfunctioncanbeobtainedbyelectromagneticrelay. Keywords：RenesasMCU；gyroacceleromete
5、rMPU6050；ultrasonicsensor；thelasersensor；electromagneticrelay 1系統(tǒng)設計方案 本系統(tǒng)主要由單片機模塊、藍牙模塊、傳感器模塊、超聲波模塊、電源模塊組成，下面分別論證這幾個模塊的選擇。 1.1控制器模塊的論證與選擇 方案一：采用51系列單片機，51單片機是比較常用的8位單片機，MCS-51以其典型的結構和完善的總線專用寄存器的集中管理，開發(fā)簡單，價格低廉，通用性好，但是處理速度不快，12個擺蕩周期才執(zhí)行一個周期指令，并且耗電比較大且抗干擾能力不是
6、很強?！ 》桨付翰捎贸凸膯纹瑱CMSP430，MSP430系列單片機是一個16位的單片機，采用精簡指令集結構，具有豐富的尋址方式；高效的查表處理指令，運算速度快；但是其工作電壓偏低，1.8V―3.6V，對于很多5V的系統(tǒng)來說接口電路頗為麻煩。 方案三：采用瑞薩MCU，瑞薩MCU是一種質量輕，引腳多，比較適合于控制多路選擇性接口的單片機，還可以根據用戶的設計要求來自動生成所需代碼。7 綜合以上三種方案，由于四軸飛行器需要一個質量輕、能產生多路輸出功能的單片機，而且所選MCU可以很方便、快捷的編寫程序來控制
7、飛行器穩(wěn)定的算法代碼，所以選擇方案三作為控制四軸飛行器的主控芯片。 1.2傳感器模塊的論證與選擇 1）測距傳感器模塊 方案一：采用超聲波測距傳感器，超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器，其方向性好，且對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在陽光不透明的固體中。還有就是超聲波傳感器應用起來原理簡單，可測距離，受溫度影響小，較穩(wěn)定，也很方便，成本也很低?！ 》桨付翰捎眉す鉁y距傳感器，激光傳感器工作時，先由激光二極管對準目標發(fā)射激光脈沖。經目標反射后激光向各方向散射。激光傳感器是新型測量儀表，它的優(yōu)點是
8、能實現(xiàn)無接觸遠距離測量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強?！ 》桨溉翰捎眉t外線測距傳感器，紅外線傳感器是利用紅外線的物理性質來進行測量的傳感器，紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射等性質，任何物質，只要它本身有一定的溫度（高于絕零度）都能輻射紅外線，但是其傳感器受光的影響大，不可長距離測距。 綜合以上三種方案，由于該四軸飛行器需要具備靈敏度高、測距范圍大、誤差小等優(yōu)點的測距
