Holybro Pixhawk 6X - RT
WARNING
PX4并不生产此款(或任何)自动驾驶仪。若需硬件支持或有合规性问题,请联系制造商。
“Pixhawk 6X - RT”® 是Pixhawk®飞行控制器系列的最新产品,由Holybro®、恩智浦(NXP)的移动机器人团队以及PX4团队基于NXP的开源参考设计合作设计并制造。
它基于Pixhawk®自动驾驶仪FMUv6X标准、自动驾驶仪总线标准以及连接器标准打造。
该产品配备高性能的NXP i.mx RT1176双核处理器、模块化设计、三重冗余、温度控制的IMU板、隔离的传感器域,具备卓越的性能、可靠性与灵活性。
TIP
此自动驾驶仪由PX4维护与测试团队提供支持。
简介
在Pixhawk® 6X - RT内部,你会发现NXP i.mx RT1176芯片搭配博世(Bosch®)、应美盛(InvenSense®)的传感器技术,为控制任何自动驾驶车辆提供了灵活性与可靠性,适用于学术及商业应用。
Pixhawk® 6X - RT的i.mx RT1176交叉双核MCU包含一个运行频率高达1GHz的Arm® Cortex® - M7内核和一个运行频率高达400MHz的Arm® Cortex® - M4内核,拥有2MB SRAM以及64MB外部XIP闪存。PX4自动驾驶仪能够利用这增强的处理能力和内存。得益于这种提升的处理能力,开发者在开发工作中能够更高效,从而实现复杂的算法和模型。
FMUv6X开放标准板载高性能、低噪声的IMU,旨在实现更好的稳定性。采用三重冗余IMU和双冗余气压计,且位于不同总线。当PX4检测到传感器故障时,系统会无缝切换至其他传感器,以维持飞行控制的可靠性。
每个传感器组均由独立的LDO供电,并配备独立的电源控制。此外,还有一个隔振系统,用于滤除高频振动并降低噪声,确保读数准确,使飞行器能够达到更好的整体飞行性能。
外部传感器总线(SPI5)设有两条片选线和数据就绪信号,用于连接额外的SPI接口传感器和有效载荷。并且,通过集成的Microchip以太网物理层芯片,现在可通过以太网与任务计算机进行高速通信。
Pixhawk® 6X - RT非常适合企业研究实验室的开发人员、初创企业、学术界人士(研究人员、教授、学生)以及商业应用场景。
关键设计要点
- 高性能:恩智浦i.MX RT1170 1GHz交叉MCU,带有Arm® Cortex®内核。
- 硬件安全元件:恩智浦EdgeLock SE051,这是广受信赖的EdgeLock SE050即插即用安全元件系列的扩展,支持现场小程序更新,并提供经CC EAL 6+认证的成熟安全解决方案,具备AVA_VAN.5直至操作系统级别的防护,可有效抵御最新的攻击场景。例如,可用于安全存储操作员ID或证书。
- 模块化飞行控制器:分离的IMU、FMU和基础系统通过100针及50针的Pixhawk®自动驾驶仪总线连接器连接。
- 冗余设计:3个IMU传感器和2个气压计传感器,分布在不同总线。
- 三重冗余域:完全隔离的传感器域,具备独立的总线和独立的电源控制。
- 全新设计的隔振系统:用于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。
- IMU由板载加热电阻进行温度控制:确保IMU处于最佳工作温度。
处理器与传感器
- FMU处理器:NXP i.MX RT1176
- 32位Arm® Cortex® - M7,1GHz
- 32位Arm® Cortex® - M4,400MHz(辅助内核)
- 64MB外部闪存
- 2MB RAM
- NXP EdgeLock SE051硬件安全元件
- 符合适用要求的IEC62443 - 4 - 2认证
- 46 kB用户内存,可通过个性化设置扩展至104 kB
- 开创性的CC EAL6+认证物联网解决方案
- AES和3DES加密与解密
- 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或BMI088
- 加速度计/陀螺仪:ICM - 42688 - P
- 加速度计/陀螺仪:ICM - 42670 - P
- 磁力计:BMM150
- 气压计:2个BMP388
电气数据
- 额定电压:
- 最大输入电压:6V
- USB电源输入:4.75 ~ 5.25V
- 舵机轨输入:0 ~ 36V
- 额定电流:
TELEM1
输出电流限制器:1.5A- 所有其他端口组合输出电流限制器:1.5A
机械数据
- 尺寸:
- 飞行控制器模块:38.8 x 31.8 x 14.6mm
- 标准载板:52.4 x 103.4 x 16.7mm
- 迷你载板:43.4 x 72.8 x 14.2 mm
- 重量:
- 飞行控制器模块:23g
- 标准载板:51g
- 迷你载板:26.5g
接口
- 16个PWM舵机输出。
- 用于Spektrum / DSM的R/C输入。
- 用于PPM和S.Bus输入的专用R/C输入。
- 专用模拟/PWM RSSI输入和S.Bus输出。
- 4个通用串行口:
- 3个带全流量控制。
- 1个带独立1.5A电流限制(Telem1)。
- 1个带I2C和额外GPIO线,用于外部NFC读取器。
- 2个GPS端口:
- 1个全功能GPS加安全开关端口。
- 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 SYNC线。
- 1条SPI复位线。
- 2条CAN总线用于CAN外设:
- CAN总线具有独立的静默控制或ESC 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。
- 其它特性:工作及存储温度: - 40 ~ 85°C。
购买渠道
从Holybro订购。
组装 / 设置
Pixhawk 6X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
布线示例图
针脚定义
备注:
- 相机捕获引脚 (
PI0
) 是AD&IO端口上的第2针,在上图中标记为FMU_CAP1
。
串口映射
UART | 设备 | Port |
---|---|---|
UART1 | /dev/ttyS0 | 调试口 |
UART3 | /dev/ttyS1 | GPS |
UART4 | /dev/ttyS2 | TELEM1 |
UART5 | /dev/ttyS3 | GPS2 |
UART6 | /dev/ttyS4 | PX4IO |
UART8 | /dev/ttyS5 | TELEM2 |
UART10 | /dev/ttyS6 | TELEM3 |
UART11 | /dev/ttyS7 | 外部设备 |
尺寸
额定电压
如果提供三个电源,“Pixhawk 6X - RT”在电源供应上可实现三重冗余。三个电源轨分别为:POWER1、POWER2 和 USB。Pixhawk 6X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
在这些条件下,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
在这些条件下,系统不会汲取任何电力(将无法运行),但仍保持完好。
- POWER1 和 POWER2 输入(工作范围4.1V至5.7V,0V至10V不损坏)
- USB 输入(工作范围4.1V至5.7V,0V至6V不损坏)
- 舵机输入:FMU PWM OUT 和 I/O PWM OUT 的VDD_SERVO引脚(0V至42V不损坏)
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,但在配备不同载板的此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!当连接适当的硬件时,“QGroundControl”会预构建并自动安装该固件。
要为该目标构建PX4,请执行:
make px4_fmu-v6xrt_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完整调试接口(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RC舵机或Futaba S - Bus舵机控制的多旋翼飞行器、飞机、无人车或船。完整的支持配置集可在机身参考中查看。