低电流报警的无人机拉力测试平台论文和设计-董守田

全文摘要

低电流报警的无人机拉力测试平台。本实用新型涉及一种低电流报警的无人机拉力测试平台。固定座Ⅰ(1‑1)、固定座Ⅱ(1‑2)与固定座Ⅲ(1‑3)通过固定滑杆(2)固定连接，所述的固定座Ⅰ(1‑1)上固定设置电机安装座(3)，所述的电机安装座(3)上设置无刷电机(4)，所述的无刷电机(4)的输出轴连接螺旋桨(5)，所述的固定滑杆(2)插入集成传感器(7)，所述的集成传感器(7)的短设置支撑座(6)。本实用新型将某些不稳定、特殊情况下的拉力去掉，检测到一个较为精准的数据。

主设计要求

1.一种低电流报警的无人机拉力测试平台，其特征是：固定座Ⅰ(1-1)、固定座Ⅱ(1-2)与固定座Ⅲ(1-3)通过固定滑杆(2)固定连接，所述的固定座Ⅰ(1-1)上固定设置电机安装座(3)，所述的电机安装座(3)上设置无刷电机(4)，所述的无刷电机(4)的输出轴连接螺旋桨(5)，所述的固定滑杆(2)插入集成传感器(7)，所述的集成传感器(7)的短设置支撑座(6)；所述的集成传感器(7)包括电流检测传感器与压力传感器，所述的电流检测传感器与压力传感器均将信号传输给微电子处理器，所述的微电子处理器将信号传输给显示器。

设计方案

1.一种低电流报警的无人机拉力测试平台，其特征是：固定座Ⅰ(1-1)、固定座Ⅱ(1-2)与固定座Ⅲ(1-3)通过固定滑杆(2)固定连接，所述的固定座Ⅰ(1-1)上固定设置电机安装座(3)，所述的电机安装座(3)上设置无刷电机(4)，所述的无刷电机(4)的输出轴连接螺旋桨(5)，

所述的固定滑杆(2)插入集成传感器(7)，所述的集成传感器(7)的短设置支撑座(6)；

所述的集成传感器(7)包括电流检测传感器与压力传感器，所述的电流检测传感器与压力传感器均将信号传输给微电子处理器，所述的微电子处理器将信号传输给显示器。

2.根据权利要求1所述的低电流报警的无人机拉力测试平台，其特征是：芯片U1B的8号端连接电阻R18的一端，所述的芯片U1B的9号端连接电阻R19的一端，所述的芯片U1B的10号端连接电阻R20的一端，所述的电阻R18的另一端连接LED1驱动芯片的1号端，所述的电阻R19的另一端连接LED1驱动芯片的3号端，所述的电阻R20的另一端连接LED1驱动芯片的4号端，所述的LED1驱动芯片的2号端连接工作电压+3.3V；

所述的芯片U1C的60号端串联电阻R16后接地，所述的芯片U1C的7号端连接电阻R17的一端与电容C28的一端，所述的电阻R17的另一端连接工作电压+3.3V，所述的电容C28的另一端接地，所述的芯片U1C的31号端连接电容C30的一端，所述的芯片U1C的47号端连接电容C29的一端，所述的电容C30的另一端连接电容C29的另一端后接地，

所述的芯片U1C的5号端连接晶振X2的3号端，所述的晶振X2的2号端接地，所述的晶振X2的4号端连接工作电压+3.3V；

所述的芯片U1D的1号端连接电压VDDA，所述的芯片U1D的19号端连接芯片U1D的32号端、芯片U1D的48号端、芯片U1D的64号端与工作电压3.3V，所述的芯片U1D的13号端连接电压VDDA，

所述的芯片U1D的18号端连接芯片U1D的63号端、芯片U1D的12号端后接地。

3.根据权利要求2所述的低电流报警的无人机拉力测试平台，其特征是：所述的工作电压+3.3V连接芯片U8的4号端、芯片U8的5号端与电容C19的一端，所述的电容C19的另一端连接电容C20的一端、芯片U8的6号端、芯片U8的3号端与接地端，所述的电容C20的另一端连接芯片U8的1号端、芯片U8的2号端余工作电压+5V。

4.根据权利要求3所述的低电流报警的无人机拉力测试平台，其特征是：所述的工作电压+3.3V连接串口JP2的1号端，所述的串口JP2的2号端连接芯片U1A的46号端，所述的串口JP2的3号端连接芯片U1A的49号端，所述的串口JP2的4号端接地；

所述的工作电压+3.3V连接电感L1的一端，所述的电感L1的另一端连接电容C18的一端、电容C17的一端与工作电压VDDA，所述的电容C18的另一端连接电容C17的另一端后接地。

5.根据权利要求2所述的低电流报警的无人机拉力测试平台，其特征是：所述的芯片U1B的11号端连接AD转换芯片U3的2号端，所述的AD转换芯片U3的10号端连接芯片U1A的61号端，所述的AD转换芯片U3的9号端连接芯片U1A的62号端，

所述的AD转换芯片U3的6号端连接压力传感器芯片U5的2号端，所述的压力传感器芯片U5的1号端连接工作电压+5V，所述的压力传感器芯片U5的3号端接地，

所述的AD转换芯片U3的5号端连接电流电压测量模块U4的2号端，所述的AD转换芯片U3的4号端连接电流电压测量模块U4的3号端，所述的电流电压测量模块U4的1号端连接工作电压+5V，所述的电流电压测量模块U4的4号端接地。

6.根据权利要求4所述的低电流报警的无人机拉力测试平台，其特征是：所述的芯片U1A的17号端连接液晶显示屏接口的4号端，所述的芯片U1A的20号端连接液晶显示屏接口的5号端，所述的芯片U1A的21号端连接液晶显示屏接口的6号端，所述的芯片U1A的15号端连接液晶显示屏接口的8号端，所述的芯片U1A的16号端连接液晶显示屏接口的7号端，

所述的液晶显示屏接口的1号端连接滑变器RP1的2号端与接地端，所述的液晶显示屏接口的2号端连接滑变器RP1的1号端与工作电压VCC，所述的液晶显示屏接口的3号端连接滑变器RP1的3号端，

所述的工作电压VCC连接电容C47的一端与电容C48的一端，所述的电容C47的另一端连接电容C48的另一端后接地。

7.根据权利要求6所述的低电流报警的无人机拉力测试平台，其特征是：所述的芯片U1A的41号端连接输入接口JP4的1号端，所述的芯片U1A的42号端连接输入接口JP4的4号端，所述的芯片U1A的43号端连接输入接口JP4的7号端，所述的芯片U1A的44号端连接输入接口JP4的10号端，

所述的输入接口JP4的13号端连接AD转换芯片U3的7号端，

所述的输入接口JP4的2号端连接输入接口JP4的5号端、输入接口JP4的8号端、输入接口JP4的11号端、输入接口JP4的14号端、输入接口JP4的17号端、输入接口JP4的20号端、输入接口JP4的23号端与输入接口JP4的26号端后连接工作电压+5V，

所述的输入接口JP4的3号端连接输入接口JP4的6号端、输入接口JP4的9号端、输入接口JP4的12号端、输入接口JP4的15号端、输入接口JP4的18号端、输入接口JP4的21号端、输入接口JP4的24号端与输入接口JP4的27号端后接地；

所述的芯片U1A的14号端连接输出接口JP5的1号端，所述的芯片U1A的55号端连接输出接口JP5的4号端，所述的芯片U1A的29号端连接输出接口JP5的7号端，所述的芯片U1A的30号端连接输出接口JP5的10号端，

所述的输出接口JP5的13号端连接芯片U1B的37号端，所述的输出接口JP5的16号端连接芯片U1B的38号端，所述的输出接口JP5的19号端连接芯片U1B的39号端，所述的输出接口JP5的22号端连接芯片U1B的40号端，所述的输出接口JP5的25号端连接芯片U1B的51号端，所述的输出接口JP5的28号端连接芯片U1B的52号端，

所述的输出接口JP5的2号端连接输出接口JP5的5号端、输出接口JP5的8号端、输出接口JP5的11号端、输出接口JP5的14号端、输出接口JP5的17号端、输出接口JP5的20号端、输出接口JP5的23号端、输出接口JP5 的26号端与输出接口JP5的29号端后连接工作电压+5V，

所述的输出接口JP5的3号端连接输出接口JP5的6号端、输出接口JP5的9号端、输出接口JP5的12号端、输出接口JP5的15号端、输出接口JP5的18号端、输出接口JP5的21号端、输出接口JP5的24号端、输出接口JP5的27号端与输出接口JP5的30号端后接地。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低电流报警的无人机拉力测试平台。

背景技术

无人机被称为“空中机器人”，尤其是微电子、导航、控制、通信等技术，极大推动了飞行控制系统的发展，促进了飞行控制系统在军事和民用领域的应用。但是无人机的螺旋桨型号选择比较困难，若选择过大，会导致续航能力变差，若选择过小，会导致无人机起飞故障，造成大量损失，世面上的无人机拉力测试系统，在检测时，会因电机转速较低而造成测量数据不准。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低电流报警的无人机拉力测试平台，将某些不稳定、特殊情况下的拉力去掉，这样就能检测到一个较为精准的数据。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种低电流报警的无人机拉力测试平台，固定座Ⅰ1-1、固定座Ⅱ1-2与固定座Ⅲ1-3通过固定滑杆2固定连接，所述的固定座Ⅰ1-1上固定设置电机安装座3，所述的电机安装座3上设置无刷电机4，所述的无刷电机4的输出轴连接螺旋桨5，

所述的固定滑杆2插入集成传感器7，所述的集成传感器7的短设置支撑座6；

所述的集成传感器7包括电流检测传感器与压力传感器，所述的电流检测传感器与压力传感器均将信号传输给微电子处理器，所述的微电子处理器将信号传输给显示器。

进一步的，芯片U1B的8号端连接电阻R18的一端，所述的芯片U1B的 9号端连接电阻R19的一端，所述的芯片U1B的10号端连接电阻R20的一端，所述的电阻R18的另一端连接LED1驱动芯片的1号端，所述的电阻R19的另一端连接LED1驱动芯片的3号端，所述的电阻R20的另一端连接LED1驱动芯片的4号端，所述的LED1驱动芯片的2号端连接工作电压+3.3V；

所述的芯片U1C的5号端连接晶振X2的3号端，所述的晶振X2的2号端接地，所述的晶振X2的4号端连接工作电压+3.3V；

所述的芯片U1D的18号端连接芯片U1D的63号端、芯片U1D的12号端后接地。

进一步的，所述的工作电压+3.3V连接芯片U8的4号端、芯片U8的5号端与电容C19的一端，所述的电容C19的另一端连接电容C20的一端、芯片 U8的6号端、芯片U8的3号端与接地端，所述的电容C20的另一端连接芯片 U8的1号端、芯片U8的2号端余工作电压+5V。

进一步的，所述的工作电压+3.3V连接串口JP2的1号端，所述的串口JP2 的2号端连接芯片U1A的46号端，所述的串口JP2的3号端连接芯片U1A的 49号端，所述的串口JP2的4号端接地；

进一步的，所述的芯片U1B的11号端连接AD转换芯片U3的2号端，所述的AD转换芯片U3的10号端连接芯片U1A的61号端，所述的AD转换芯片U3的9号端连接芯片U1A的62号端，

所述的AD转换芯片U3的6号端连接压力传感器芯片U5的2号端，所述的压力传感器芯片U5的1号端连接工作电压+5V，所述的压力传感器芯片U5 的3号端接地，

进一步的，所述的芯片U1A的17号端连接液晶显示屏接口的4号端，所述的芯片U1A的20号端连接液晶显示屏接口的5号端，所述的芯片U1A的 21号端连接液晶显示屏接口的6号端，所述的芯片U1A的15号端连接液晶显示屏接口的8号端，所述的芯片U1A的16号端连接液晶显示屏接口的7号端，

所述的工作电压VCC连接电容C47的一端与电容C48的一端，所述的电容C47的另一端连接电容C48的另一端后接地。

有益效果：

1.本实用新型通过电机转动带动螺旋桨，螺旋桨转动带起的拉力，由拉力传感器检测到拉力信号，并将其传输到微电子处理器U1内，并且电压电流传感器检测到电流值高于预测值，开始工作，将其检测到的信号传输给微电子处理器U1并将其处理成图像的形式，同时将电流信号于预存值做对比，清除误差数据，更容易选择电机和螺旋桨型号，减少因电机带不动飞机造成的损失。

2.本实用新型可以检测电流的大小，从而达到报警的效果，可以实时监控电路，防止电路因短路问题造成更大的损失。

3.本实用新型电路具有多电容滤波电路，可以去除电路本身带有谐波，还可以有效防止周围金属器具的静电屏蔽现象造成信号不稳定的结果。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是本实用新型芯片U1A的电路图，

附图3是本实用新型芯片U1B的电路图，

附图4是本实用新型芯片U1C的电路图，

附图5是本实用新型芯片U1D的电路图，

附图6是本实用新型晶振X2的电路图，

附图7是本实用新型LED1的电路图，

附图8是本实用新型芯片U8的电路图。

附图9是本实用新型电源接线方式的电路图，

附图10是本实用新型接口JP2电路图。

附图11是本实用新型的AD转换模块电路图。

附图12是本实用新型的压力传感器电路图。

附图13是本实用新型电流电压测量模块的电路图。

附图14是本实用新型液晶显示屏电路图，

附图15是本实用新型并联电容电路图。

附图16是本实用新型输入接口JP4A电路图，

附图17是本实用新型输入接口JP4B电路图，

附图18是本实用新型输入接口JP4C电路图。

附图19是本实用新型输出接口JP5A电路图，

附图20是本实用新型输出接口JP5B电路图，

附图21是本实用新型输出接口JP5C电路图。

具体实施方式：

所述的固定滑杆2插入集成传感器7，所述的集成传感器7的短设置支撑座6；

所述的芯片U1C的5号端连接晶振X2的3号端，所述的晶振X2的2号端接地，所述的晶振X2的4号端连接工作电压+3.3V；

所述的芯片U1D的18号端连接芯片U1D的63号端、芯片U1D的12号端后接地。

所述的AD转换芯片U3的6号端连接压力传感器芯片U5的2号端，所述的压力传感器芯片U5的1号端连接工作电压+5V，所述的压力传感器芯片U5 的3号端接地，

所述的工作电压VCC连接电容C47的一端与电容C48的一端，所述的电容C47的另一端连接电容C48的另一端后接地。

进一步的，所述的芯片U1A的41号端连接输入接口JP4的1号端，所述的芯片U1A的42号端连接输入接口JP4的4号端，所述的芯片U1A的43号端连接输入接口JP4的7号端，所述的芯片U1A的44号端连接输入接口JP4 的10号端，

所述的输入接口JP4的13号端连接AD转换芯片U3的7号端，

所述的输入接口JP4的2号端连接输入接口JP4的5号端、输入接口JP4 的8号端、输入接口JP4的11号端、输入接口JP4的14号端、输入接口JP4 的17号端、输入接口JP4的20号端、输入接口JP4的23号端与输入接口JP4 的26号端后连接工作电压+5V，

所述的输入接口JP4的3号端连接输入接口JP4的6号端、输入接口JP4 的9号端、输入接口JP4的12号端、输入接口JP4的15号端、输入接口JP4 的18号端、输入接口JP4的21号端、输入接口JP4的24号端与输入接口JP4 的27号端后接地；

所述的芯片U1A的14号端连接输出接口JP5的1号端，所述的芯片U1A 的55号端连接输出接口JP5的4号端，所述的芯片U1A的29号端连接输出接口JP5的7号端，所述的芯片U1A的30号端连接输出接口JP5的10号端，

所述的输出接口JP5的13号端连接芯片U1B的37号端，所述的输出接口 JP5的16号端连接芯片U1B的38号端，所述的输出接口JP5的19号端连接芯片U1B的39号端，所述的输出接口JP5的22号端连接芯片U1B的40号端，所述的输出接口JP5的25号端连接芯片U1B的51号端，所述的输出接口JP5 的28号端连接芯片U1B的52号端，

所述的输出接口JP5的2号端连接输出接口JP5的5号端、输出接口JP5 的8号端、输出接口JP5的11号端、输出接口JP5的14号端、输出接口JP5 的17号端、输出接口JP5的20号端、输出接口JP5的23号端、输出接口JP5 的26号端与输出接口JP5的29号端后连接工作电压+5V，

所述的输出接口JP5的3号端连接输出接口JP5的6号端、输出接口JP5 的9号端、输出接口JP5的12号端、输出接口JP5的15号端、输出接口JP5 的18号端、输出接口JP5的21号端、输出接口JP5的24号端、输出接口JP5 的27号端与输出接口JP5的30号端后接地。

各部位工作功能：

所述的微电子处理器U1的19、32、48、64号端口接工作电压3.3V，微电子处理器U1的1、13号端口接电压VDDA，微电子处理器U1的12、18、 63号端口对地短接，用于给微电子处理器U1上电。

所述的微电子处理器U1的16号端口经过10k电阻接地，微电子处理器 U1的7号端口的一端经100k的电阻接3.3V的工作电压，另一端0.1微法的电容接地；微电子处理器U1的31号端口经2.2微法的电容接地；微电子处理器 U1的47号端口经2.2微法的电容接地；微电子处理器U1的5号端口接晶振模块的3号端口用于向微电子处理器提供基准频率。

微电子处理器U1的8号、9号、10号端口经510欧姆的电阻接到跑马灯 1、3、4号端口；报警灯的2号端口接3.3V工作电压，若经比较电流值低于预设值，则报警灯开始闪烁红色灯。

微电子处理器U1的11号端口接AD转换模块的2号端口，AD转换模块4、 5号端口接压力传感器模块的3、2号端口，AD转换模块的1、3端口相连接接地，并经过0.1微法的电容接到8号端口，8号端口接5V的工作电压，AD 转换模块的9、10号端口微电子处理器U1的61、62号端口；AD转换模块的 6号端口接压力传感器的2号端口；AD转换模块的7号端口接输入接口的13 号端口；用于将各个传感器采集到的信号传输给AD转换模块，在经过AD转换模块的2号端口传输给微电子处理器U1对数据进行处理。

微电子处理器U1的37、38、39、40号端口接输出接口JP5A的13、16、 19、22号端口；微电子处理器U1的51、52号端口接输出接口的25、28号端口；用于数据的输出提取。

微电子处理器U1的14号端口接输出接口的JP5A的1号端口，微电子处理器U1的15、16号端口接液晶屏接口的7、8号端口；微电子处理器U1的 17、20、21号端口接液晶屏显示器的4、5、6号接口；液晶屏显示器3号端口接滑动变阻器的中性接头，2号端口一端接工作电压，另一端接10K的滑动变阻器，1号端口一端接地，另一端接10k的滑动变阻器的另一端，用于传输电流电压数据，做电流电压的显示。

微电子处理器U1的41、42、43、44号端口接输入接口JP4A的1、4、7、 10号端口，用于采集遥控器控制信号；微电子处理器U1的46、49号端口接 JP2的2、3端口，用于对采集的信息做仿真调试工作。

所述的微电子处理器U1的28号端口经10k电阻接地；微电子处理器U1 的55号端口输出接口JP5A的4号端口；微电子处理器U1的29、30号端口输出接口JP5A的7、10号端口，用于接收遥控器信号和输出控制信号。

电源模块给微电子处理器供电，拉力传感器检测到拉力信号将其传输给 AD转换模块，将模拟量转化为数字量，微电子处理器对传回的拉力信号进行处理，并且继续进行实时采集信号，生成一系列的拉力，最终取平均值传输出来，得到一个较为稳定的数据。电流电压传感器将检测到的电流电压信号，并经AD转换模块传输到微电子处理器中，并于预先设定的阈值进行比对，若低于该数值，则报警，若不低于该数值，进行重复采样。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

设计图

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