자동 조종 장치 입력 및 출력

모든 ArduPilot Autopilot은 연결을 위한 입력 및 출력을 제공합니다.

  • 제어 입력(차량 작동에 필수):

  • 무선 제어 수신기

  • MAVLink 데이터 스트림, 즉 지상 제어 스테이션 또는 컴패니언 컴퓨터

  • 센서 입력:

  • GPS (필수항목)

  • 나침반(특정 비행기 사용을 제외하고 필수)

  • 대기 속도

  • 거리 측정기

  • 중복 기압계, IMU 등

  • 전원 관리 장치 입력(자동 조종 장치에 전원을 공급하기 위해 필수)

  • 아날로그 입력:

  • RSSI(수신 신호 강도 입력)

  • 아날로그 대기 속도 센서

  • 비행 제어 출력(차량 작동에 필수):

  • 모터용 ESC

  • 제어 표면/기계용 서보

  • 원격 측정 출력

  • 액추에이터 및 범용 I/O:

  • 릴레이

  • LED

  • 안전 스위치

  • 버저

I/O 포트 유형

메모

제공되는 특정 포트와 각 포트의 정확한 핀아웃은 개별 자동 조종 장치의 설명 페이지를 참조하십시오.

USB

USB는 자동 조종 장치 구성을 위한 기본 포트로 제공됩니다. 항상 자동 조종 장치에 대한 첫 번째 직렬 포트(0)로 나타납니다. 직렬 포트 구성 참조

UART

일반적으로 여러 UART 포트가 제공됩니다. 이들은 원격 측정 라디오, GPS, 거리 측정기 및 SBUS 서보에 대한 연결을 제공합니다. 또한 펌웨어 버전 4.0부터 직렬 RC 수신기 입력을 모든 UART에 연결할 수 있습니다. 직렬 포트 구성 신호 참조 +++++++

  • TX: 데이터 출력, 주변 장치 RX 신호에 연결

  • RX: 데이터 입력, 주변 TX 신호에 연결

일반적으로 +5V 및 GND는 커넥터에 제공되거나 보드 스타일 자동 조종 장치인 경우 가까이 있습니다.

경우에 따라 흐름 제어 신호가 선택적으로 커넥터에 제공됩니다. 일부 Telemetry 라디오는 다음 신호를 사용합니다.

  • CTS: 주변 장치의 레이블이 지정된 CTS 입력으로 출력을 보내려면 지우기

  • RTS: 주변 장치의 레이블이 지정된 RTS 출력에서 ​​입력 전송 요청

I2C

I2C는 특정 센서 또는 주변 장치를 연결하는 데 사용됩니다. 가장 눈에 띄는 것은 나침반(많은 차량에서 필수)과 디지털 대기 속도 센서입니다.

신호

  • SCL: 클럭 출력, 주변 장치 SCL 핀에 연결

  • SDA: 양방향 데이터, 주변 장치 SDA 핀에 연결

I2C는 3.3V 신호를 사용하지만 많은 I2C 장치가 실제로 이를 주 전원으로 사용하기 때문에 신호와 함께 커넥터에 +5V가 공급되는 경우가 많습니다. 충분한 포트가 제공되지 않으면 I2C 확장 보드를 통해 둘 이상의 장치를 연결할 수 있습니다.

메모

일부 보드 레벨 자동 조종 장치는 보드에 제공되지 않기 때문에 3.3V로 신호 라인에 외부 2K 옴 풀업이 필요한 반면 일부 I2C 주변 장치는 풀업을 제공합니다. 장치가 제대로 작동하지 않으면 먼저 풀업이 어딘가에 제공되는지 확인해야 합니다.

GPS

GPS는 일반적으로 UART 포트 중 하나에 연결되지만 일부 자동 조종 장치는 I2C 신호를 포함하는 GPS 및/또는 GPS/나침반 전용 커넥터를 제공합니다.

신호

  • TX: GPS RX 입력에 연결된 데이터 출력

  • RX: GPS TX 출력에 연결된 데이터 입력

메모

자동조종 장치와 주변 장치 사이의 신호 교환에 유의하십시오.

일반적으로 +5V 및 GND는 커넥터에 제공됩니다. GPS/나침반 포트인 경우 I2C 신호도 제공되어 GPS/나침반 모듈의 나침반 하위 모듈에서 동일한 이름의 신호에 연결됩니다.

PMU

대부분의 자동 조종 장치는 일종의 전원 관리 장치(PMU)에 연결할 수 있는 수단을 제공합니다. 이러한 장치는 다음 중 일부 또는 전부를 제공합니다.

  • 비행 배터리에서 자동 조종 장치용으로 조정된 +5V 공급

  • 비행 배터리의 전류 모니터링

  • 비행 배터리의 전압 모니터링

신호

  • +5V: 자동조종장치에 대한 조정된 공급

  • CUR: 전류 모니터 출력. 일반적으로 0-3.3v 아날로그 전압은 전류 드로우 레벨을 나타냅니다.

  • VLT: 전압 모니터 출력. 일반적으로 배터리 전압을 나타내는 0-3.3V 아날로그 전압

  • 접지: 접지

일부 "스마트" 배터리/전원 모니터는 CUR 및 VLT 핀을 I2C 신호로 대체하여 배터리 상태에 대한 디지털 정보를 제공합니다.

많은 보드 스타일 자동 조종 장치는 프로세서에 대한 내부 연결이 있는 보드의 일부로 PMU를 완전히 통합합니다.

또한 ArduPilot 펌웨어 버전 4.0 이상이 최대 10개의 PMU/배터리 모니터를 지원하므로 많은 자동 조종 장치가 여러 PMU 연결을 제공합니다.

RCIN

무선 제어 수신기의 입력이 이 핀에 입력됩니다. 대부분의 직렬 RC 프로토콜(PPM, SBUS, DSM 등)은 ArduPilot에서 지원되며 자동 감지됩니다. 또한 일부 자동 조종 장치는 입력 신호 외에 수신기에 전원을 공급하는 DSM 프로토콜 위성 수신기 전용 커넥터를 제공합니다.

펌웨어 버전 4.0 이상에서 ArduPilot은 RC 수신기를 모든 UART 포트에 연결할 수도 있습니다.

메인/보조/출력

모터(ESC를 통해) 및 서보를 제어하기 위한 기본 출력은 이러한 핀/커넥터에 의해 제공됩니다. MAIN/AUX 출력 또는 OUTPUT으로 레이블이 지정됩니다. 이 출력은 모터 ESC 또는 비행 표면의 서보 제어를 위한 PWM 또는 Dshot 신호를 제공합니다. 또한 릴레이, 낙하산, 그리퍼 등을 제어하기 위한 범용 I/O 핀으로도 사용할 수 있습니다.

MAIN/AUX 출력 레이블이 있는 컨트롤러는 일반적으로 IOMCU 보조 프로세서가 사용되고 있음을 나타냅니다. 이들은 모터/서보 출력으로 사용하기 위한 출력을 제공하고 주 자동 조종 장치가 실패할 경우 RC를 통해 중복 제어 수단을 제공합니다. MAIN 출력은 이 보조 프로세서에서 나오는 반면 AUX 지정 출력은 자동 조종 장치에서 직접 제어됩니다. 대부분의 자동조종 장치(FC)는 IOMCU를 사용하지 않으며 OUTPUTx 또는 Mx로 표시된 출력만 있습니다.

AUX 출력(및 IOMCU가 없는 자동 조종 장치의 OUTPUT)을 PWM 또는 Dshot뿐만 아니라 GPIO로 사용할 수 있기 때문에 이러한 구분이 중요합니다. MAIN 출력은 RELAY GPIO로 사용하는 경우를 제외하고 PWM에만 사용할 수 있습니다. GPIO 보기

메모

IOMCU를 사용하지 않는 몇몇 자동 조종 장치는 출력을 MAIN으로 표시하므로 실제로 이러한 출력에서 ​​GPIO 및/또는 Dshot ESC 컨트롤로 사용할 수 있습니다. CUAV V5 Nano 및 Holybro Pixhawk 4 Mini가 그 예입니다.

종종 이러한 출력은 개별 출력 신호 외에도 서보 전원 및 접지를 공급하거나 분배하는 3핀 커넥터 스트립에 제공됩니다. 이 전원은 일반적으로 ESC 또는 BEC와 같은 외부에서 제공되지만 일부 자동 조종 장치는 내부 조정기에서 이 전원을 제공합니다.

CAN

CAN 버스는 DroneCAN 주변 장치 와 함께 사용하기 위해 많은 자동 조종 장치에 제공됩니다. ESC, GPS/나침반, 거리 측정기 및 기타 여러 주변 장치와 센서가 매일 사용 가능한 DroneCAN 장치 목록에 추가되고 있습니다. CAN은 리드가 긴 경우에도 데이터 무결성으로 주변 장치와 통신하는 강력한 방법을 제공합니다.

신호

  • CAN_H: CAN 하이 사이드 신호, 주변 장치 CAN_H 핀에 연결

  • CAN_L: CAN 로우 사이드 신호, 주변 장치 CAN_L 핀에 연결

전원 및 접지는 일반적으로 표준 4핀 JST-GH 커넥터에도 제공됩니다.

SPI

대부분의 자동 조종 장치에는 여러 SPI 포트가 있는 프로세서가 있습니다. 일부 포트는 온보드 주변 장치에 사용되지만 중복성을 위해 기압계 또는 IMU와 같은 센서 칩을 추가하기 위해 외부에 하나 이상이 제공되는 경우가 많습니다.

신호

  • CSx: SPI 주변 장치를 활성화하기 위한 하나 이상의 칩 선택

  • MOSI: 마스터 아웃/슬레이브 인 데이터, SPI 주변 장치의 동일한 신호에 연결

  • MISO: 마스터 인/슬레이브 아웃 데이터, SPI 주변 장치의 동일한 신호에 연결

  • SCK: 클록 신호

메모

SPI 신호 이름은 여러 가지 방법으로 표시할 수 있습니다. 자세한 내용은 SPI Wikipedia 항목을 참조하십시오 .

안전 스위치/LED

많은 자동 조종 장치는 ArduPilot이 지원하는 옵션 안전 스위치 및 알림 LED를 추가하기 위해 커넥터에 전용 GPIO를 제공합니다. 일반적으로 이들은 IOMCU 보조 프로세서를 활용하는 자동 조종 장치에서 제공됩니다.

신호

  • +3.3V : LED 및 스위치에 공급

  • LED: 알림 LED의 접지면 구동

  • SW: 스위치 폐쇄를 나타내기 위해 +3.3V가 존재하는지 감지합니다.

부저

A -BUZZ 출력은 때때로 시스템 알림 소리를 위한 수동 또는 능동 버저에 제공되며 버저에 대한 전환된 접지 연결을 제공합니다. 버저 참조

아날로그 입력

종종 아날로그 전압 측정 핀이 제공됩니다. 이는 전원 모니터(전용 커넥터가 제공되지 않은 경우), 기타 시스템 전압 모니터 지점 또는 아날로그 RSSI 입력에서 전류 및/또는 전압 감지에 사용됩니다.

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