3. BBP系列运动控制板(飞控板)简介

news2024/11/24 1:23:45

3.1. 概述

Bread Board Pilot(简称BBP) 是在积累了前期 Single Pilot 及 PH7 飞控板大量设计及使用经验的基础上，全新基于PH47代码框架开发的高灵活性，高性能，超低成本的最新一代飞控板设计。目前，因为其使用便捷灵活，开发时间及经济成本低廉、性能适中的突出优点，目前已成为PH47框架下的主力控制板。

BBP 系列飞控板

3.2. BBP 飞控板的特点

3.2.1. 快速开发特性

BBP直接采用目前市面上最常见的MCU核心板以及各种成品传感器模块，通过专用转接底板焊接方式，或者面包板连接方式(BBP名称的由来)，亦或是直接采用杜邦线连接方式，即可构成一个功能完备的飞控硬件系统。此硬件构成方式，直接省略掉了硬件电路以及PCB的设计及制作过程。飞控板的硬件物料成本，尤其是生产制造时间成本，均压缩到了低无可低的超低水平。

3.2.2. 高度灵活的硬件配置
由于BBP采用硬件模块化构建方式，且飞行控制软件基于PH47代码框架实现，若要更改或升级某一项硬件配置，无需对整个飞控板硬件设计进行修改，只需要在保持模块接口的一致的前提下，对需要升级的模块进行修改或是替换即可。在PH47代码框架支持下，BBP飞控板可通过多级联方式拓展控制板的硬件资源，或是功能特性。此特性使得BBP飞控板非常适用于需要进行快速开发或迭代的场合。

3.2.3. 高性能运行表现
PH47代码框架是在上一代SinglePilot飞控软件积累的丰富设计使用经验基础上全新开发，开发过程中针对BBP飞控板硬件配置进行大量针对性改进，使得BBP飞控板在硬件参数低于上一代PH7的情况下，实际运行性能全面超越上一代飞控板SinglePilot。当然，将来随着PH47代码框架覆盖到PH7飞控板，PH7飞控板的性能也将会达到一个新的高度。

3.2.4. 实用化特性
采用模块化构建的 BBP v2控制板在紧凑程度上确实不如普通专用化设计的飞控板，以BBP v2为例，其78x42x15mm 的体积，32g的重量已经足够满足绝大多数使用场景需求。而对于体积重量要求严苛的场合，也提供BBP mini控制板。

3.3. BBP v2 控制板

BBP V2 控制板是在第一款BBP控制板v1的基础上开发而成。具有功能、体积、性能、成本等多方面均衡适中的特点，改进了v1版本各模块针脚相互遮挡的问题，是我们目前执行测试试飞任务最多的主力控制板型号。
BBP v2

3.4. BBP v2飞控板电路构成

下图为BBP v2飞控板电路连接示意图。图中显示了BBP飞控板的MCU引脚分配，内部模块构成机连接，以及对外接口引脚等详细内容。
BBP飞控板电路连接图

BBP V2飞控板引脚图
BBPV2 飞控板转接板PCB正面
BBP 飞控板转接板PCB反面

3.5. BBP v2（Stm32F411）控制板硬件规格：

 STM32F411CE主控MCU，主频100Mhz，RAM:128k Flash:512k
 ICM42688或MPU6500 3轴陀螺+3轴加速度计
 LSM303DLHC3轴磁强+3轴加速度计
 MS5611气压+温度传感器，可选BMP390
 W25Q12816M Flash存储芯片
 AT24C25632k EEprom存储芯片
 外接空速计（XGZP数字空速计或MPXV7002DP模拟空速计）
 尺寸：78 x 42 x 15mm；重量：32g

3.6. BBP v2 模块来源

关于BBP使用核心板、模块的型号在后面的连载中会详细提供。BBP v2 使用的核心板为淘宝 WeAct Studio 家的 Stm32F411CEU6 核心板。其他各个功能模块主要采购于信德电子、telesky。因为使用的模块均为市场上最常见和出货量非常大的产品，所以购买渠道非常多，购买时只要不选择价格最低的或是最高的就可以了。从模块质量稳定性来说，上述几家店铺购买的模块到目前还没发现有损坏无法工作的情况。其他商家购买唯一不工作的一个是LSM303磁强模块，但不确定是本来就是坏的，还是被我弄坏的。

BBP v2 PCB 制板文件(Gitee)：Gerber_BBP_V2.zip

3.7. BBP v2对外接口

 USART x 3。包含遥测通讯串口USART1、GPS串口USART2，以及多功能调试串口USART6
 扩展SPI x 1
 扩展I2C x 1
 Pwm in x 4
 Pwm out x 4
 扩展GPIO x
 模拟ADC x 2
 控制权限控制Pin x 1

3.7. BBP mini

BBP mini的MCU端口设计、对外接口设计与BBP v2完全相同。本质上是将BBP v2进行紧凑化，小型化的设计。BBP mini适用于对体积重量高度敏感的场合。适用于BBP v2的飞控固件、接线插头可以完全通用于BBP mini。其对外接口也与BBP v2完全相同。
BBP mini 适用于对控制板体积及重量要求极为苛刻的场合。
 尺寸：48 x 36 x 10mm；重量：8g

相关资源：https://gitee.com/ss15/ph47
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