一种无人机系统的制作方法

1.本发明特别涉及一种无人机系统。


背景技术：

2.为了科学研究需要采集大地种植的植株的茎、叶、果实的生长图片和影像，为智慧化农业平台提供大量的、精细的、准确的第一手数据。并根据采集的数据，建立地块植株档案，分析数据构成，科学化指导农民更好地种植。
3.因此，根据无人机的数据分析，可以更科学地、更精准地了解地块植株种植、生长情况，便于农民科学管理，因地、因植株施肥，发挥耕种的最大优质化。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种根据无人机的数据分析，可以更科学地、更精准地了解地块植株种植、生长情况，便于农民科学管理，因地、因植株施肥，发挥耕种的最大优质化的无人机。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人机系统，包括stm核心控制单元、锂电电池单元、电源管理单元、gps及传感器单元、四旋翼飞行动力单元，所述锂电电池单元、电源管理单元、gps及传感器单元、四旋翼飞行动力单元均与所述stm核心控制单元连接，所述stm核心控制单元包括括芯片u1，所述芯片u1上设有32个脚，所述芯片u1的6、7和9脚接vcc，4和10脚接地，所述脚28接入电阻r3与led指示灯连接后接入vcc，所述脚29接入电阻r2与led指示灯连接后接入vcc，30脚接芯片u1的tx,31脚接芯片u1的rx；锂电电池单元由2节串联的不小于1ah的锂电、type-c接口及光伏电池组成。jp4端子为光伏电池，其1脚接地，接锂电电池的负极，2脚是v_li，接锂电电池的正极；jp3电子为usb的type-c接口，即锂电电池的充电接口；jp2为dg5.08-2p的端子，为电源管理单元提供供电，其1脚接地，是锂电电池的负极，其2脚接二极管d2的负极，二极管d2的正极接锂电电池的正极；电阻ra的一端接 v，另一端与电阻rb的一端相接，标记为pf4，接到stm核心控制单元的8脚pf4上，用来检测锂电电池的电压，从而判断锂电电池的电量，即为电池电压检测，电阻rb的另一端与地相接；电源管理单元：包括jp1端子，所述jp1端子的2脚与锂电电池单元的jp2相连接，通过肖特基二极d1为后端电路提供电源；所述肖特基二极d1的输出端与自恢复保险丝ru1连接，当后端电路出现故障时，ru1熔断，启动保护作用，自恢复保险丝ru1分别与独石电容c1、电解电容ca1的一端连接后接入线性稳压电源芯片u0的输入端3脚，所述线性稳压电源芯片u0的输出端2脚分别与独石电容c3、电解电容ca2、独石电容c2一端连接后接入vcc，独石电容c1、电解电容ca1、独石电容c3、电解电容ca2和独石电容c2的另一端与1脚连接后接地，2脚输出5伏电压，为控制电路提供可靠无杂波的5伏电压，3脚是电源输入端；
gps及传感器单元：由gprs数传模块jc5和风向仪传感器jc1、雷达测距传感器jc2、拍摄、录像摄像头jc3和陀螺仪传感器jc4组成，通过端子jc0与stm核心控制单元的端子j_ttl通过一定顺序相连接；四旋翼飞行动力单元：由空心杯电机dj1、空心杯电机dj2、空心杯电机dj3、空心杯电机dj4及其驱动电路组成。
6.其中空心杯电机dj1、空心杯电机dj2、空心杯电机dj3、空心杯电机dj4的1脚接地，空心杯电机dj1、空心杯电机dj2、空心杯电机dj3、空心杯电机dj4的2脚分别通过三极管q1、三极管q2、三极管q3、三极管q4与v1相接；电阻rd2、电阻rd4、电阻rd6、电阻rd8分别为三极管q1、三极管q2、三极管q3、三极管q4的偏置电阻；电阻rd0、电阻rd3、电阻rd5、电阻rd7的一端分别接三极管q1、三极管q2、三极管q3、三极管q4的控制极，另一端分别标以电阻pd0、电阻pd2、电阻pd3、电阻pd4与stm核心控制单元相连接；dd1、dd3、dd5、dd7为肖特基二极管ss34跨接在空心杯电机dj1、空心杯电机dj2、空心杯电机dj3、空心杯电机dj4的两端，dd2、dd4、dd6、dd8为肖特基二极管ss34跨接在q1、q2、q3、q4的两端。
7.进一步，jc1为风向仪传感器，用来测量风的方向，根据风的方向来校正蜜蜂无人机的航向和偏航系数，其1脚接地，4脚接vcc,2脚接rx,3脚接tx,通过端子jc0与stm核心控制单元通信；jc2为雷达测距传感器，蜜蜂无人机飞出后，靠雷达测距传感器来测量与地面和植株叶面的距离，进而稳定飞行，为拍摄和录像调整微距和平衡，其1脚接地，4脚接vcc,2脚接rx,3脚接tx,通过端子jc0与stm核心控制单元通信；jc3为拍摄、录像摄像头，用来采集植株及其叶面的清晰图像和视频，其1脚接地，4脚接vcc,2脚接rx,3脚接tx,通过端子jc0与stm核心控制单元通信；jc4为陀螺仪传感器，是蜜蜂无人机巡航的位置、角度记录传感器，通过它加上风向仪的数值和雷达距离数据，蜜蜂无人机可以准确的巡航和返航，其1脚接地，4脚接vcc,2脚接rx,3脚接tx,通过端子jc0与stm核心控制单元通信；jc5是带gps功能的gprs数传模块，加上陀螺仪的角度信号，会把蜜蜂无人机的实时运行位置轨迹通过stm核心控制单元传给app监控终端，其1脚接地，4脚接vcc,2脚接rx,3脚接tx,通过端子jc0与stm核心控制单元通信。
8.与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于包括stm核心控制单元、锂电电池单元、电源管理单元、gps及传感器单元、四旋翼飞行动力单元，所述锂电电池单元、电源管理单元、gps及传感器单元、四旋翼飞行动力单元均与所述stm核心控制单元连接，无人机是采用stm（意法半导体）的s005k6t6c为核心控制芯片，运用智能逻辑和算法软件，并集成了高清摄像头、高精度陀螺仪、雷达或超声波、风向风速仪、gps或北斗定位系统和gprs（数传模块）于一体的轻型、微型式无人机，把传感技术和图像技术相结合，为农业的生产和植株的生长提供一个专业化的采集和分析的利器，根据蜜蜂无人机采集的数据，就可建立地块植株档案，分析数据构成，科学化指导农业种植。
附图说明
9.图1为本发明stm核心控制单元电路图。
10.图2为本发明锂电电池单元电路图。
11.图3为本发明电源管理单元电路图。
12.图4为本发明gps及传感器单元电路图。
13.图5为本发明四旋翼飞行动力单元电路图。
具体实施方式
14.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本发明所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本发明内容的实施例后，当可由本发明内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明内容的精神与范围。
15.本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。
16.关于本文中所使用的“第一”、“第二”、
…
等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本发明，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
17.关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。
18.关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
19.关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。
20.关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分实施例中可为20%，在部分实施例中可为10%，在部分实施例中可为5%或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。
21.某些用以描述本技术的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本技术的描述上额外的引导。
22.请参考图1-图5，本发明的实施例提供了一种无人机系统，包括stm核心控制单元、锂电电池单元、电源管理单元、gps及传感器单元、四旋翼飞行动力单元，所述锂电电池单元、电源管理单元、gps及传感器单元、四旋翼飞行动力单元均与所述stm核心控制单元连接，所述stm核心控制单元包括括芯片u1，所述芯片u1上设有32个脚，所述芯片u1的6、7和9脚接vcc，4和10脚接地，所述脚28接入电阻r3与led指示灯连接后接入vcc，所述脚29接入电阻r2与led指示灯连接后接入vcc，30脚接芯片u1的tx,31脚接芯片u1的rx；锂电电池单元由2节串联的不小于1ah的锂电、type-c接口及光伏电池组成。jp4端子为光伏电池，其1脚接地，接锂电电池的负极，2脚是v_li，接锂电电池的正极；jp3电子为usb的type-c接口，即锂电电池的充电接口；jp2为dg5.08-2p的端子，为电源管理单元提供供电，其1脚接地，是锂电电池的负极，其2脚接二极管d2的负极，二极管d2的正极接锂电电
池的正极；电阻ra的一端接 v，另一端与电阻rb的一端相接，标记为pf4，接到stm核心控制单元的8脚pf4上，用来检测锂电电池的电压，从而判断锂电电池的电量，即为电池电压检测，电阻rb的另一端与地相接；电源管理单元：包括jp1端子，所述jp1端子的2脚与锂电电池单元的jp2相连接，通过肖特基二极d1为后端电路提供电源；所述肖特基二极d1的输出端与自恢复保险丝ru1连接，当后端电路出现故障时，ru1熔断，启动保护作用，自恢复保险丝ru1分别与独石电容c1、电解电容ca1的一端连接后接入线性稳压电源芯片u0的输入端3脚，所述线性稳压电源芯片u0的输出端2脚分别与独石电容c3、电解电容ca2、独石电容c2一端连接后接入vcc，独石电容c1、电解电容ca1、独石电容c3、电解电容ca2和独石电容c2的另一端与1脚连接后接地，2脚输出5伏电压，为控制电路提供可靠无杂波的5伏电压，3脚是电源输入端；gps及传感器单元：由gprs数传模块jc5和风向仪传感器jc1、雷达测距传感器jc2、拍摄、录像摄像头jc3和陀螺仪传感器jc4组成，通过端子jc0与stm核心控制单元的端子j_ttl通过一定顺序相连接；四旋翼飞行动力单元：由空心杯电机dj1、空心杯电机dj2、空心杯电机dj3、空心杯电机dj4及其驱动电路组成。
23.其中空心杯电机dj1、空心杯电机dj2、空心杯电机dj3、空心杯电机dj4的1脚接地，空心杯电机dj1、空心杯电机dj2、空心杯电机dj3、空心杯电机dj4的2脚分别通过三极管q1、三极管q2、三极管q3、三极管q4与v1相接；电阻rd2、电阻rd4、电阻rd6、电阻rd8分别为三极管q1、三极管q2、三极管q3、三极管q4的偏置电阻;电阻rd0、电阻rd3、电阻rd5、电阻rd7的一端分别接三极管q1、三极管q2、三极管q3、三极管q4的控制极，另一端分别标以电阻pd0、电阻pd2、电阻pd3、电阻pd4与stm核心控制单元相连接；dd1、dd3、dd5、dd7为肖特基二极管ss34跨接在空心杯电机dj1、空心杯电机dj2、空心杯电机dj3、空心杯电机dj4的两端，dd2、dd4、dd6、dd8为肖特基二极管ss34跨接在q1、q2、q3、q4的两端。
24.需要说明的是，jc1为风向仪传感器，用来测量风的方向，根据风的方向来校正蜜蜂无人机的航向和偏航系数，其1脚接地，4脚接vcc,2脚接rx,3脚接tx,通过端子jc0与stm核心控制单元通信；jc2为雷达测距传感器，蜜蜂无人机飞出后，靠雷达测距传感器来测量与地面和植株叶面的距离，进而稳定飞行，为拍摄和录像调整微距和平衡，其1脚接地，4脚接vcc,2脚接rx,3脚接tx,通过端子jc0与stm核心控制单元通信；jc3为拍摄、录像摄像头，用来采集植株及其叶面的清晰图像和视频，其1脚接地，4脚接vcc,2脚接rx,3脚接tx,通过端子jc0与stm核心控制单元通信；jc4为陀螺仪传感器，是蜜蜂无人机巡航的位置、角度记录传感器，通过它加上风向仪的数值和雷达距离数据，蜜蜂无人机可以准确的巡航和返航，其1脚接地，4脚接vcc,2脚接rx,3脚接tx,通过端子jc0与stm核心控制单元通信；jc5是带gps功能的gprs数传模块，加上陀螺仪的角度信号，会把蜜蜂无人机的实时运行位置轨迹通过stm核心控制单元传给app监控终端，其1脚接地，4脚接vcc,2脚接rx,3脚接tx,通过端子jc0与stm核心控制单元通信。
25.另外，值得一提的是，电源管理单元的jp1与锂电电池单元的jp2相连接，通过d1（肖特基二极管ss34）为后端电路提供电源；ru1（30v100）为自恢复保险丝，当后端电路出现故障时，ru1熔断，启动保护作用；c1（独石电容104）、c2（独石电容104）、c3（独石电容106）为高频滤波电容，滤掉电源电路中的高频谐波，ca1（电解电容100uf）、ca2（电解电容100uf）为低频滤波电容，滤掉电源电路中的低频谐波；u0为线性稳压电源芯片lt1117-5.0，其1脚接地，2脚输出5伏电压，为控制电路提供可靠无杂波的5伏电压，3脚是电源输入端。
26.此外，锂电电池单元是由2节串联的不小于1ah的锂电（1节锂电3.6v,2节锂电7.2v）和type-c接口及光伏电池组成。jp4为光伏电池，其1脚接地，接锂电电池的负极，2脚是v_li，接锂电电池的正极；jp3为usb的type-c接口，即锂电电池的充电接口；jp2为dg5.08-2p的端子，为电源管理单元提供供电，其1脚接地，是锂电电池的负极，其2脚接d2（二极管ss34）的负极，d2的正极接锂电电池的正极；ra（电阻10k）的一端接 v，另一端与rb的 一端相接，标记为pf4，接到stm核心控制单元stm8s005k6t6c的8脚pf4上，用来检测锂电电池的电压，从而判断锂电电池的电量，即为电池电压检测，rb的另一端与地相接。
27.本技术的无人机采用单旋翼或二旋翼或三旋翼或四旋翼五旋翼六旋翼模式；采用单电机或二电机或三电机或四电机五电机六电机式动力输出；搭载高清摄像头；搭载高精度陀螺仪传感器；搭载雷达或超声波探测系统；搭载风向风速仪；搭载gps或北斗定位系统和gprs（数传模块）；配备充足的锂离子电池和自带光伏电池；手机app或小程序控制；arm核心控制板；机身采用轻合金材质。
28.另外，续航里程1-10公里；记录航行轨迹，从起点出发到达目的地完成工作后按原轨迹返回起点；拍摄植株的茎、叶片图像；观察、录制植株的影像；可按设定路线自巡航飞行，也可app控制飞行，也可预约飞行。
29.以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，在不脱离本发明的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。