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接线指南

WARNING

PX4 不生产此(或任何)自动驾驶仪。若需硬件支持或解决合规性问题,请联系制造商

请注意,虽然 [Cube Black](../flight_controller/pixhawk - 2.md) 受 PX4 全面支持,但 Cube YellowCube Orange 属于制造商支持类型

本快速入门指南将展示如何为 Cube® 飞行控制器供电,以及连接其最重要的外围设备。

TIP

这些说明适用于所有 Cube 变体,包括 [Cube Black](../flight_controller/pixhawk - 2.md)、Cube YellowCube Orange。更多最新信息可查阅 Cube 用户手册(Cube 文档)。

配件

购买 Cube 时([购买渠道](../flight_controller/pixhawk - 2.md#stores)),它通常会配备大部分(或全部)所需配件。

Cube 配件

但部分套件不包含 GPS,需单独购买(见下文)。

接线图概览

下图展示了如何连接最重要的传感器和外围设备。我们将在后续各节详细介绍。

Cube - 接线概览

  1. 数传系统:可用于规划/执行任务,实时控制和监测飞行器。典型配置包括数传电台、平板电脑/PC 以及地面站软件。
  2. 蜂鸣器:发出音频信号,指示无人机的运行状态。
  3. 遥控器接收系统:连接手持发射器,操作员可通过它手动操控飞行器(图中展示的是带 PWM->PPM 转换器的 PWM 接收器)。
  4. (专用)[安全开关](#safety - switch):按下并按住可锁定和解锁电机。仅在未使用推荐的带内置安全开关的 GPS 时才需要。
  5. GPS、罗盘、LED、安全开关:推荐的 GPS 模块集成了 GPS、罗盘、LED 和安全开关。
  6. 电源系统:为 Cube 和电机电调供电。包括锂电池、电源模块,以及可选的电源报警系统(当电池电量低于预定值时发出警报)。

INFO

标记为 GPS2 的端口在 PX4 中映射为 TEL4(即如果连接到标记为 GPS2 的端口,需将连接硬件的 串口配置参数 设置为 TEL4)。

TIP

关于可用端口的更多信息,可查阅:[Cube > 端口](../flight_controller/pixhawk - 2.md#ports)。

飞控的安装与方向

将 Cube 尽可能安装在飞行器重心附近,理想方向是顶部朝上,箭头指向飞行器前方(注意 Cube 顶部有个不太明显的箭头标记)。

Cube 安装 - 前方方向

INFO

如果因空间限制等原因无法按推荐的默认方向安装控制器,则需要在自动驾驶仪软件中配置实际使用的方向:飞行控制器方向

可使用减震泡沫垫(套件中包含)或安装螺丝来固定 Cube。Cube 配件中的安装螺丝适用于 1.8mm 厚的框架板。定制螺丝应为 M2.5,在 Cube 内的螺纹长度范围为 6mm - 7.55mm。

Cube 安装 - 安装板与螺丝

GPS + 罗盘 + 安全开关 + LED

推荐的 GPS 模块有 HereHere+,两者都集成了 GPS 模块、罗盘、安全开关和 LED 指示灯。这两款模块的区别在于 Here+ 通过 RTK 支持厘米级定位,其他方面使用和连接方式相同。

WARNING

Here+ 已被 Here3 取代,Here3 是一款 DroneCAN RTK - GNSS 设备,集成了罗盘和 LED 指示灯(但无安全开关)。有关 Here3 的接线和 PX4 配置信息,请查阅 DroneCAN

该模块应安装在框架上,尽量远离其他电子设备,方向标记指向飞行器前方(将罗盘与其他电子设备分开可减少干扰)。必须使用随附的 8 针电缆将其连接到 GPS1 端口。

下图展示了该模块及其连接的示意图。

Here+ 连接器示意图

INFO

GPS 模块集成的安全开关默认启用(启用时,PX4 不允许解锁飞行器)。要禁用安全开关,按下并按住 1 秒钟。再次按下安全开关可启用安全功能并使飞行器解除武装(如果因某种原因无法通过遥控器或地面站解除飞行器武装,此功能可能会很有用)。

TIP

如果要使用老式的 6 针 GPS 模块,套件中提供了一根电缆,可用于连接 GPS 和 [安全开关](#safety - switch)。

安全开关

仅在未使用推荐的 GPS(其内置安全开关)时,才需要 Cube 附带的专用安全开关。

如果不使用 GPS 飞行,则必须将开关直接连接到 GPS1 端口,才能解锁飞行器并飞行(若使用老式 6 针 GPS,可通过随附电缆连接)。

蜂鸣器

蜂鸣器会发出 音调与旋律,以声音形式通知飞行器状态(包括有助于调试启动问题的音调,以及通知可能影响飞行器安全运行的状况)。

蜂鸣器应如图所示连接到 USB 端口(无需进一步配置)。

Cube 蜂鸣器

遥控器

如果要手动控制飞行器,就需要 遥控(RC)无线电系统(PX4 自动驾驶飞行模式不需要无线电系统)。

选择兼容的发射器/接收器,然后进行“绑定”,使其能够通信(阅读特定发射器/接收器随附的说明)。

以下说明展示了如何连接不同类型的接收器。

PPM - SUM / Futaba S.Bus 接收机

使用随附的 3 线舵机电缆,将地线(-)、电源线(+)和信号线(S)连接到 RC 引脚。

Cube - RCIN

Spektrum 卫星接收器

Spektrum DSM、DSM2 和 DSM - X 卫星 RC 接收器连接到 SPKT/DSM 端口。

Cube - Spektrum

PWM 接收机

Cube 无法直接连接每个通道都有独立电线的 PPM 或 PWM 接收器。因此,PWM 接收器必须通过 PPM 编码器模块连接到 RCIN 端口,该模块可从 hex.aero 或 proficnc.com 购买。

电源

Cube 通常由锂离子聚合物(LiPo)电池通过电源模块(套件中提供)供电,电源模块连接到 POWER1 端口。电源模块为电路板提供可靠的电源和电压/电流指示,并且可以单独为多旋翼飞行器上驱动电机的电调供电。

下图展示了多旋翼飞行器的典型电源设置。

电源设置 - 多旋翼飞行器

INFO

MAIN/AUX 的电源(+)轨不由飞行控制器的电源模块供电。为了驱动方向舵、升降副翼等的舵机,需要单独供电。

这可以通过将电源轨连接到带 BEC 的电调、独立的 5V BEC 或 2S LiPo 电池来实现。请确保所用舵机的电压合适!

数传系统(可选)

数传系统使您能够从地面站与飞行中的飞行器进行通信、监测和控制(例如,可以指示无人机前往特定位置,或上传新任务)。

通信通道通过 数传电台 实现。飞行器端的电台应连接到 TELEM1 端口(连接到此端口无需进一步配置)。另一个电台连接到地面站计算机或移动设备(通常通过 USB)。

数传电台

SD 卡

强烈建议使用 SD 卡,因为需要它来记录和分析飞行细节、执行任务以及使用 UAVCAN 总线硬件。

如图所示,将 Micro - SD 卡插入 Cube(如果尚未插入)。

Cube - 安装 SD 卡

TIP

更多信息请查阅 [基本概念 > SD 卡(可移动存储器)](../getting_started/px4_basic_concepts.md#sd - cards - removable - memory)。

电机

电机/舵机按照 机架参考 中为您的飞行器指定的顺序连接到 MAINAUX 端口。

Cube - 电机连接

INFO

此参考列出了所有支持的空中和地面机架的输出端口到电机/舵机的映射(如果您的机架未在参考中列出,则使用正确类型的“通用”机架)。

WARNING

不同机架的映射不一致(例如,不能认为所有飞机机架的油门都在同一输出端口)。请确保为您的飞行器使用正确的映射。

其它外设

可选或不太常见组件的接线和配置在各个 外围设备 主题中介绍。

INFO

如果将外围设备连接到标记为 GPS2 的端口,需将硬件的 PX4 串口配置参数 设置为 TEL4(而非 GPS2)。

配置

使用 QGroundContro 进行配置。

下载、安装并运行 QGroundControl 后,如图所示将开发板连接到计算机。

Cube - 与计算机的 USB 连接

基本的通用配置信息在:自动驾驶仪配置 中介绍。

QuadPlane 特定配置在:QuadPlane VTOL 配置 中介绍。

引导加载程序更新

如果在刷新 PX4 固件后听到 [Program PX4IO](../getting_started/tunes.md#program - px4io) 警告音,可能需要更新引导加载程序。

安全开关可用于强制更新引导加载程序。要使用此功能,先断开 Cube 电源,按住安全开关,然后通过 USB 为 Cube 供电。

更多信息