Płytka ewaluacyjna kontrolera lotu STM32 - STEVAL-FCU001V2

Opis

STEVAL-FCU001V2 to kompaktowa płytka ewaluacyjna typu Flight Controller Unit (FCU), zaprojektowana przez STMicroelectronics jako platforma referencyjna dla projektantów małych i średnich quad-copterów. Zestaw umożliwia bezpośrednie uruchomienie systemu sterowania lotem oraz testowanie algorytmów stabilizacji i nawigacji w rzeczywistych warunkach pracy, w tym ocenę działania czujników inercyjnych MEMS podczas lotu.

Płytka obsługuje cztery silniki i pozwala na budowę quad-coptera zarówno z silnikami szczotkowymi DC, które mogą być sterowane bezpośrednio z poziomu płytki, jak i z silnikami bezszczotkowymi DC (BLDC) przy zastosowaniu zewnętrznych regulatorów ESC. Zintegrowane tranzystory mocy umożliwiają bezpośrednie sterowanie silnikami szczotkowymi, co pozwala na szybkie prototypowanie i ocenę charakterystyk napędu.

Sercem układu jest 32-bitowy mikrokontroler STM32F401 oparty na rdzeniu Arm Cortex-M4, przeznaczony do realizacji obliczeń w czasie rzeczywistym, takich jak filtracja danych z czujników, estymacja orientacji oraz sterowanie silnikami. Płytka została wyposażona w kompletny zestaw czujników nawigacyjnych, obejmujący inercyjny moduł MEMS z trójosiowym akcelerometrem i żyroskopem oraz wysokoprecyzyjny barometryczny czujnik ciśnienia, umożliwiający realizację nawigacji 3D i pomiar wysokości.

STEVAL-FCU001V2 oferuje możliwość sterowania zarówno z wykorzystaniem standardowego zewnętrznego kontrolera RC poprzez wejścia PWM, jak i bezprzewodowo przy użyciu smartfona lub tabletu, dzięki wbudowanemu modułowi Bluetooth Low Energy. Płytka posiada również wbudowaną ładowarkę akumulatora Li-Po, a także interfejsy programistyczne i komunikacyjne, umożliwiające rozwój oprogramowania, debugowanie oraz rozbudowę systemu o dodatkowe czujniki i moduły radiowe. Zestaw stanowi kompletną platformę referencyjną do projektowania, testowania i walidacji kontrolerów lotu dla dronów oraz innych platform autonomicznych.

Właściwości

• Obsługa silników
  • Liczba obsługiwanych silników: 4
  • Obsługiwane typy silników:
    • silniki szczotkowe DC – bezpośrednie sterowanie z płytki
    • silniki bezszczotkowe DC (BLDC) – sterowanie poprzez zewnętrzne ESC
  • Wbudowane elementy mocy:
    • 4 × tranzystor MOSFET STL10N3LLH5
    • N-channel, 30 V / 9 A, technologia STripFET™ V
• Mikrokontroler
  • Model: STM32F401
  • Architektura: 32-bit Arm® Cortex®-M4
  • Przeznaczenie:
    • sterowanie lotem w czasie rzeczywistym
    • algorytmy stabilizacji i filtracji
    • estymacja orientacji i położenia
• Zintegrowane czujniki
  • IMU – czujnik inercyjny
    • Model: LSM6DSR
    • 3-osiowy akcelerometr
    • 3-osiowy żyroskop
  • Czujnik ciśnienia
    • Model: LPS22HH
    • Zakres pomiarowy: 260–1260 hPa
    • Cyfrowy barometr MEMS do nawigacji 3D i pomiaru wysokości
• Łączność i sterowanie
  • Bluetooth® Low Energy v4.2
    • Moduł: BlueNRG-M0
    • Certyfikaty: CE, FCC, ARIB, BQE
  • Sterowanie:
    • zewnętrzny kontroler RC (wejścia PWM)
    • smartfon lub tablet (BLE)
• Zasilanie
  • Wbudowana ładowarka akumulatora
    • Li-Po 1-ogniwowy
    • Układ: STC4054
    • Prąd ładowania: do 800 mA
• Interfejsy i debugowanie
  • SWD – programowanie i debugowanie
  • I²C – obsługa dodatkowych czujników
  • USART – komunikacja szeregowa
  • Złącza rozszerzeń dla modułów zewnętrznych
• Oprogramowanie
  • Referencyjny firmware do natychmiastowego uruchomienia
  • Wsparcie dla aplikacji mobilnej ST_BLE_DRONE
  • Kompatybilność z zestawem STEVAL-DRONE02