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阅读以下关于某四轴飞行器系统设计的说明，回答问题1至问题4，将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 在某四轴飞行器系统设计中，利用惯性测量单：元(IMU)、PID电机控制、2．4G无线遥控通信和高速空心直流电机驱动等技术来实现一个简易的嵌入式四轴飞

admin2016-11-11  27
问题 阅读以下关于某四轴飞行器系统设计的说明，回答问题1至问题4，将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
    在某四轴飞行器系统设计中，利用惯性测量单：元(IMU)、PID电机控制、2．4G无线遥控通信和高速空心直流电机驱动等技术来实现一个简易的嵌入式四轴飞行器方案。整个系统的设计包括飞控板和遥控板两部分，两者之间采用2．4G无线模块进行数据传输。飞控板采用高速单片机STM32作为处理器，采用含有三轴陀螺仪、三轴加速度计的运动传感器MPU6050作为惯性测量单元，通过2．4G无线模块和遥控板进行通信，最终根据PID控制算法以PWM方式驱动空心电机来控制目标。

    图2-1为李工设计的系统总体框图。飞控板和遥控板的核心处理器都采用STM32F103。飞控系统的惯性测量单元采用MPU6050测量传感器，MPU6050使用IIC接口，时钟引脚SCL、数据引脚SDA和数据中断引脚分别接到STM32的对应管脚，图2-2为该部分原理图。遥控板采用STM32单片机进行设计，使用AD对摇杆模拟数据进行采集，采用NRF2401无线模块进行通信，图2-3为该部分原理图。
    李工所设计的系统软件同样包含飞控板和遥控板两部分，飞控板软件的设计主要包括无线数据的接收、自身姿态的实时计算、电机PID增量的计算和PWM的电机驱动。遥控板主控制器软件通过ADC外设对摇杆数据进行采集，把采集到的数据通过2．4G无线通信模块发送至飞控板。图2-4为飞控系统的软件流程示意图。


【问题2】
(1)图2-2飞控板部分原理图中，R4的作用是什么?
(2)图2-3遥控板部分原理图中，C11、C12、C13、C14的作用是什么?
选项
答案(1)增强驱动能力 (2)滤波，保持信号的稳定性
解析 在一般的硬件设计尤其是IIC的电路设计中，对于SDA和SCL，两线，由于其内部是漏极开路(open-drain)，通过上拉电阻外加一个3．3V电源，用于增强系统的驱动能力。同时在电源设计中，为了去除干扰噪声，需要对电源进行滤波处理，通常采用电容进行滤波处理，以保护系统电源信号的稳定性。
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