无人机数传模块简介
在多旋翼无人机上常常会用到的 433MHZ/915MHZ 数传模块,也常被叫做
“数传电台”、“无线数传模块”、“无线电遥测”等。它是利用数字信号处理技
术(Digital Signal Processing,简称 DSP)和无线电技术(Radio
Engineering)来实现稳定可靠的数据传输功能。
由于采用了 DSP 技术,使得数传这种通讯媒介具有很优异的性能以及备广
泛应用于各个行业。数传抗干扰能力强,受噪声影响小且可以通过校验等方式
滤除干扰信息,对器件和电路的差异不敏感,最大的特点是可以多次再
生恢复而不降低质量,还具有易于处理、调度灵活、高质量、高可靠性、维护
方便等特点。
数传作为和飞控的无线数据交互工具,可以把无人机的实时状态信息传回
到地面接收装置,如电机转速、电池电压、实时高度、GPS 位置、姿态角度
等,这些信息可以供爱好者或开发者更好的对无人机进行各方面的优化工作。
数传在其他领域也有很广泛的应用:如电力电气 SCADA(Supervisory
Control And Data Acquisition)系统,点多而分散的配变站十分适宜数传的使
用;油田、煤矿、水文、气象等地理环境复杂数据采集工作;城市水处理、集
中供热等市政工程无人值守化的推进数传也在大展身手等等。
调制方式的划分
数字信号的调制方式有 MSK (Minimum Shift Keying)、GFSK(Gaussian
Frequency Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keyin)、QAM
(Quadrature Amplitude Modulation)、CPFSK(Continuous-phase
frequency-shift keying)、GMSK(Gaussian Filtered Minimum Shift
Keying)等等,它们都是根据 ASK、FSK 和 PSK(调幅、调频和调相)的组合或
改进而得来的。下面对常见的数字调制方法 ASK、FSK、MSK、GFSK、GMSK 进行
原理的简单介绍:
传输距离及其影响因素
市面上常见的航模数传都是采用 3DR 方案的数传模块,分为 100MW 和
500MW 两个版本,100MW 的传输距离为 500-1000 米左右,500MW 的传输距离为
3000-5000 米左右,(此为实际传输距离,非理论值)。对于数传来讲,传输距
离的影响因素很多,如发射机功率,接收机灵敏度,天线的增益,有无遮挡等
等。除了常用的以外也有基于 3G 或 4G 网络的图传数传一体设备,这样基本不
受距离的限制。但是由于多轴的续航大部分在 20 分钟左右,使得超远距离的数
传对于飞行的实际意义不大,通常采用 1KM-5KM 左右的数传基本可以达到使用
要求。
数传接收机的灵敏度一般都在-100dbm 到-120dBm 左右,一般也就只有改变
发射机的功率来增加传输距离;也可以通过天线来增加通信距离,一般来讲,
天线的增益越高,可以提供的通信距离越远,大的多轴可以采用定向天线来获
得更远的传输距离;遮挡也会对传输信号的产生影响,所以尽量在空旷的地方
飞行;此外还有传播衰耗,此种衰耗可以理解为是由于辐射能量的扩散引起的
衰耗等。
ST 微控制器的串口通讯
任何 UART 双向通信均需要至少两个引脚:接收数据输入引脚(RX)和发
送数据输出引脚(TX)。
RX:接收数据输入引脚就是串行数据输入引脚。过采样技术可区分有效