浩翼（Holybro）Pixhawk 5X
WARNING
PX4 不生产此（或任何）自动驾驶仪。 如需硬件支持或解决合规性问题，请联系制造商。
Pixhawk 5X® 是 Pixhawk® 系列飞行控制器的最新升级版，由浩翼（Holybro）® 与 PX4 团队合作设计并制造。
它基于 Pixhawk® 自动驾驶仪 FMUv5X 标准、自动驾驶仪总线标准 以及 连接器标准 打造。该产品预装了最新的 PX4 Autopilot®，具备三重冗余、温度控制、隔离传感器域，性能卓越且可靠性强。
TIP
此自动驾驶仪由 PX4 维护与测试团队提供支持。
简介
在 Pixhawk® 5X 内部，采用了意法半导体（STMicroelectronics®）的 STM32F7 芯片，并搭配博世（Bosch®）、应美盛（InvenSense®）的传感器技术，为控制各类自动驾驶载具提供了灵活性与可靠性，适用于学术及商业应用场景。Pixhawk® 5X 的 F7 微控制器拥有 2MB 闪存和 512KB 随机存取存储器（RAM）。PX4 自动驾驶仪充分利用了增强的处理能力和内存。得益于更新后的处理能力，开发者在开发工作中能更高效地产出，得以实现复杂的算法与模型。
FMUv5X 开放标准的板载高性能、低噪声惯性测量单元（IMU），旨在实现更好的稳定性。独立总线上配备三重冗余 IMU 与双重冗余气压计。当 PX4 自动驾驶仪检测到传感器故障时，系统会无缝切换到其他传感器，以维持飞行控制的可靠性。
每个传感器组均由独立的低压差线性稳压器（LDO）供电，并具备独立的电源控制。全新设计的隔振系统可滤除高频振动并降低噪声，确保读数准确，使载具能够达到更优的整体飞行性能。外部传感器总线（SPI5）设有两条片选线和数据就绪信号，适用于额外的传感器和具备 SPI 接口的有效载荷。此外，集成了 Microchip 以太网物理层芯片（LAN8742AI - CZ - TR），现支持通过以太网与任务计算机进行高速通信。两个智能电池监测端口（SMBus），支持 INA226 SMBus 电源模块。
Pixhawk® 5X 非常适合企业研究实验室、初创企业、学术界（研究人员、教授、学生）的开发者以及商业应用场景。
关键设计要点
- 模块化飞行控制器：
- 分离的 IMU、FMU 和基础系统通过一个 100 针与一个 50 针的 Pixhawk® 自动驾驶仪总线连接器相连，专为灵活且可定制的系统而设计。
- 冗余设计：
- 独立总线上配置 3 个 IMU 传感器与 2 个气压计传感器，即便发生硬件故障，也能实现并行和持续运行。
- 三重冗余域：
- 完全隔离的传感器域，配备独立总线和独立电源控制。
- 温度控制的 IMU：
- 板载 IMU 加热电阻，可使 IMU 达到最佳工作温度。
- 隔振系统：
- 全新设计的系统，可滤除高频振动并降低噪声，确保读数准确。
- 以太网接口：
- 用于高速任务计算机集成。
- 自动传感器校准：
- 消除信号和温度变化的影响。
- SMBus 上的两个智能电池监测：
- 实现对电池的智能监测。
- 为外部 NFC 读取器提供额外 GPIO 线路和 5V 电源：
- 方便连接外部 NFC 读取器。
- 用于无人机安全认证的安全元件（SE050）：
- 保障无人机的安全认证。
技术规格
- FMU 处理器：STM32F765
- 32 位 Arm® Cortex® - M7，216MHz，2MB 存储，512KB RAM
- IO 处理器：STM32F100
- 32 位 Arm® Cortex® - M3，24MHz，8KB SRAM
- 板载传感器：
- 加速度计/陀螺仪：ICM - 20649
- 加速度计/陀螺仪：ICM - 42688P
- 加速度计 / 陀螺仪：ICM - 20602
- 磁力计：BMM150
- 气压计：2 个 BMP388
- 接口：
- 16 个 PWM 舵机输出
- Spektrum / DSM 的遥控输入
- PPM 和 S.Bus 输入的专用遥控输入
- 专用模拟/PWM 接收信号强度指示（RSSI）输入和 S.Bus 输出
- 4 个通用串行口：
- 3 个具备全流量控制
- 1 个具有独立的 1.5A 电流限制
- 1 个带有 I2C 和用于外部 NFC 读取器的额外 GPIO 线路
- 2 个 GPS 端口：
- 1 个全功能 GPS 和安全开关端口
- 1 个基本 GPS 端口
- 1 个 I2C 端口
- 1 个以太网端口：
- 无变压器应用
- 100Mbps
- 1 条 SPI 总线：
- 2 条片选线
- 2 条数据就绪线
- 1 条 SPI 同步线
- 1 条 SPI 复位线
- 2 条 CAN 总线用于 CAN 外设：
- CAN 总线具有单独的静默控制或电子调速器（ESC）接收多路复用（RX - MUX）控制
- 2 个带 SMBus 的电源输入端口
- 1 个 AD & IO 端口：
- 2 个模拟输入接口
- 1 个 PWM/捕获输入
- 2 条专用调试和 GPIO 线路
- 额定电压：
- 最大输入电压：6V
- USB 电源输入：4.75 - 5.25V
- 伺服导轨输入电压：0 - 36V
- 尺寸：
- 飞行控制器模块：38.8 x 31.8 x 14.6mm
- 标准基板：52.4 x 103.4 x 16.7mm
- 重量：
- 飞行控制器模块：23 克
- 标准基板：51 克
- 其它特性：
- 工作及存储温度：-40 - 85°C
购买渠道
可从 浩翼（Holybro）官网 下单购买。
组装 / 设置
Pixhawk 5X 布线快速入门 提供了如何组装包括 GPS、电源模块等必要/重要外设的说明。
连接
针脚定义
INFO
连接器引脚分配从左到右（即引脚 1 是最左边的引脚）。
注意事项：
串口映射
| UART | 设备 | 端口 |
|---|---|---|
| USART1 | /dev/ttyS0 | GPS |
| USART2 | /dev/ttyS1 | TELEM3 |
| USART3 | /dev/ttyS2 | 调试控制台 |
| UART4 | /dev/ttyS3 | UART4 & I2C |
| UART5 | /dev/ttyS4 | TELEM2 |
| USART6 | /dev/ttyS5 | PX4IO/RC |
| UART7 | /dev/ttyS6 | TELEM1 |
| UART8 | /dev/ttyS7 | GPS2 |
尺寸
额定电压
如果提供三个电源，Pixhawk 5X 可实现电源三重冗余。三个电源轨分别是：POWER1、POWER2 和 USB。Pixhawk 5X 上的 POWER1 和 POWER2 端口使用 6 电路 2.00mm 间距 CLIK - Mate 线对板 PCB 插座。
正常运行最大额定值
在此条件下，所有电源将按以下顺序为系统供电：
- POWER1 和 POWER2 输入（4.9V 至 5.5V）
- USB 输入（4.75V 至 5.25V）
绝对最大额定值
在此条件下，系统将不汲取任何电力（无法运行），但仍保持完好无损。
- POWER1 和 POWER2 输入（工作范围 4.1V 至 5.7V，0V 至 10V 不会损坏）
- USB 输入（工作范围 4.1V 至 5.7V，0V 至 6V 不会损坏）
- 舵机输入：FMU PWM 输出 和 I/O PWM 输出 的 VDD_SERVO 引脚（0V 至 42V 不会损坏）
电压监测
默认启用数字 I2C 电池监测（见 快速入门 > 电源）。
INFO
此特定板卡不支持通过 ADC 进行模拟电池监测，但在配备不同基板的该飞行控制器变体中可能支持。
编译固件
TIP
大多数用户无需构建此固件！ 它已预先构建，当连接适当的硬件时，QGroundControl 会自动安装。
要为该目标构建 PX4，请执行以下命令：
make px4_fmu-v5x_default调试接口
PX4 系统控制台 和 SWD 接口 在 FMU 调试 端口上运行。 针脚定义和连接器符合 Pixhawk 连接器标准 接口中定义的 Pixhawk 全功能调试接口（JST SM10B 连接器）。
| 针脚 | 信号 | 电压 |
|---|---|---|
| 1（红） | Vtref | +3.3V |
| 2 | 控制台 TX（输出） | +3.3V |
| 3 | 控制台 RX（输入） | +3.3V |
| 4（黑） | SWDIO | +3.3V |
| 6 | SWCLK | +3.3V |
| 6 | SWO | +3.3V |
| 7 | NFC GPIO | +3.3V |
| 8 (blk) | PH11 | +3.3V |
| 9 (blk) | nRST | +3.3V |
| 10 (blk) | GND | GND |
有关使用此端口的信息，请参阅：
外部设备
支持的平台/机身
任何可通过普通遥控（RC）舵机或 Futaba S - Bus 舵机控制的多旋翼飞行器、固定翼飞机、无人车或船。 完整的支持配置集可在 机型参考 中查看。
更多信息
- Pixhawk 5X 布线快速入门
- Pixhawk 5X 概述与规格（浩翼（Holybro））
- Pixhawk 5X 针脚定义（浩翼（Holybro））
- FMUv5X 参考设计针脚定义。
- Pixhawk 自动驾驶仪 FMUv5X 标准。
- Pixhawk 自动驾驶仪总线标准。
- Pixhawk 连接器标准。