用于模型飞机的飞行控制的电路板和模型飞机.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 202961884 U (45)授权公告日 2013.06.05 CN 202961884 U *CN202961884U* (21)申请号 201220067242.9 (22)申请日 2012.02.27 A63H 30/04(2006.01) A63H 29/22(2006.01) A63H 27/00(2006.01) G05B 19/042(2006.01) (73)专利权人 友域企业管理咨询 （上海） 有限公 司 地址 201615 上海市嘉定区安亭镇黄渡淞阳 路 1208 号 1 幢 101 室 (72)发明人 屠浩锋 (74)专利代理机构 上海智信专利。

2、代理有限公司 31002 代理人 薛琦 朱水平 (54) 实用新型名称 用于模型飞机的飞行控制的电路板和模型飞 机 (57) 摘要 本实用新型公开了一种用于模型飞机的飞行 控制的电路板和模型飞机， 包括一线路板， 其上设 置有一微控制器、 一传感单元、 一射频单元、 一个 或多个舵机接口、 一个或多个马达调速器、 一过流 保护单元和一欠压检测单元 ； 其中所述过流保护 单元和所述欠压检测单元分别用于检测所述马达 调速器中的电流大小和电压大小， 所述微控制器 根据所述电流和所述检测的电压控制所述马达调 速器 ； 所述射频单元接收外部的控制数据， 所述 传感单元检测模型飞机的飞行状态， 所述微控制。

3、 器还基于所述控制数据和飞行状态控制所述马达 调速器并通过所述舵机接口控制所述舵机。本实 用新型集成马达调速器和微控制器等单元于同一 线路板， 从而优化了模型飞机的结构。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (10)授权公告号 CN 202961884 U CN 202961884 U *CN202961884U* 1/1 页 2 1. 一种用于模型飞机的飞行控制的电路板， 其特征在于， 所述电路板包括一线路板， 所 述线路板上设置有一微控制器、 一传感单元、。

4、 一射频单元、 一个或多个舵机接口、 一个或多 个马达调速器、 一过流保护单元以及一欠压检测单元 ； 其中所述过流保护单元用于检测所述马达调速器中的电流大小， 所述欠压检测单元用 于检测所述马达调速器的电压大小， 所述微控制器用于根据所述过流保护单元检测的电流 和所述欠压检测单元检测的电压控制所述马达调速器 ； 所述舵机接口用于连接舵机， 所述射频单元用于接收外部的控制数据， 所述传感单元 用于检测模型飞机的飞行状态， 所述微控制器还用于基于所述控制数据和飞行状态控制所 述马达调速器并通过所述舵机接口控制所述舵机。 2. 如权利要求 1 所述的电路板， 其特征在于， 所述过流保护单元还为用于检。

5、测所述马 达调速器中的电流是否超过一第一电流阈值的过流保护单元， 所述欠压检测单元还为用于 检测所述马达调速器的电压是否小于一电压阈值的欠压检测单元 ； 当所述马达调速器的电压小于所述电压阈值和 / 或所述马达调速器的电流大于所述 第一电流阈值时， 所述微控制器控制调节所述马达调速器的电压和电流。 3.如权利要求1或2所述的电路板， 其特征在于， 所述线路板上还设置有一电流保护单 元和一过放保护单元 ； 其中所述电流保护单元用于防止所述模型飞机的电池输出的电流超 一第二电流阈值， 所述过放保护单元用于防止所述模型飞机的电池过放。 4.如权利要求3所述的电路板， 其特征在于， 所述微控制器通过R。

6、S232与所述马达调速 器电连接。 5. 如权利要求 4 所述的电路板， 其特征在于， 所述微控制器通过脉宽调制信号或脉冲 信号控制所述马达调速器。 6.如权利要求3所述的电路板， 其特征在于， 所述射频单元通过SPI接口与所述微控制 器电连接。 7.如权利要求3所述的电路板， 其特征在于， 所述传感单元通过I2C总线与所述微控制 器电连接。 8. 如权利要求 3 所述的电路板， 其特征在于， 所述射频单元的工作频率为 2.4GHz 或 5.8GHz。 9. 如权利要求 3 所述的电路板， 其特征在于， 所述马达调速器为无刷马达调速器。 10. 一种模型飞机， 其特征在于， 所述模型飞机包括如。

7、权利要求 1-9 中任一项所述的用 于模型飞机的飞行控制的电路板。 权 利 要 求 书 CN 202961884 U 2 1/4 页 3 用于模型飞机的飞行控制的电路板和模型飞机 技术领域 0001 本实用新型涉及一种电路板和模型飞机， 特别是涉及一种适用于模型飞机的飞行 控制的电路板以及包括所述电路板的模型飞机。 背景技术 0002 目前的模型飞机普遍都将射频芯片和控制芯片等设置于一线路板上， 同时将控制 马达的马达调速器设置于另外的一个线路板上。 0003 而且所述两个线路板上的各个器件之间需要通过导线等相互连接， 从而实现电连 接， 但是由于两个线路板上均具有多个器件， 所以势必会导致线。

8、路混乱， 并导致了重量更 重， 而且成本更高， 此外由于线路的复杂程度也会导致飞行状态控制的可靠性更低， 元器件 稳定性更差等。 实用新型内容 0004 本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的模型飞机的飞行控制中马 达调速器和微控制器等单元分开设置所导致的线路复杂、 成本高和可靠性差的缺陷， 提供 一种用于模型飞机的飞行控制的电路板和模型飞机， 通过优化集成马达调速器和微控制器 等单元于同一线路板， 从而简化了电路板的线路设计， 提高了飞行状态控制的可靠性。 0005 本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的 ： 0006 本实用新型提供了一种用于模型飞机的飞行控制的电路板， 。

9、其特点是所述电路板 包括一线路板， 所述线路板上设置有一微控制器、 一传感单元、 一射频单元、 一个或多个舵 机接口、 一个或多个马达调速器、 一过流保护单元以及一欠压检测单元 ； 0007 其中所述过流保护单元用于检测所述马达调速器中的电流大小， 所述欠压检测单 元用于检测所述马达调速器的电压大小， 所述微控制器用于根据所述过流保护单元检测的 电流和所述欠压检测单元检测的电压控制所述马达调速器 ； 0008 所述舵机接口用于连接舵机， 所述射频单元用于接收外部的控制数据， 所述传感 单元用于检测模型飞机的飞行状态， 所述微控制器还用于基于所述控制数据和飞行状态控 制所述马达调速器并通过所述舵。

10、机接口控制所述舵机。 0009 较佳地， 所述过流保护单元还用于检测所述马达调速器中的电流是否超过一第一 电流阈值， 所述欠压检测单元还用于检测所述马达调速器的电压是否小于一电压阈值 ； 0010 当所述马达调速器的电压小于所述电压阈值和 / 或所述马达调速器的电流大于 所述第一电流阈值时， 所述微控制器控制调节所述马达调速器的电压和电流。 0011 较佳地， 所述线路板上还设置有一电流保护单元和一过放保护单元 ； 其中所述电 流保护单元用于防止所述模型飞机的电池输出的电流超一第二电流阈值， 所述过放保护单 元用于防止所述模型飞机的电池过放。 0012 较佳地， 所述微控制器通过 RS232 。

11、与所述马达调速器电连接。 0013 较佳地， 所述微控制器通过脉宽调制信号或脉冲信号控制所述马达调速器。 说 明 书 CN 202961884 U 3 2/4 页 4 0014 较佳地， 所述射频单元通过 SPI 接口与所述微控制器电连接。 0015 较佳地， 所述传感单元通过 I2C 总线与所述微控制器电连接。 0016 较佳地， 所述射频单元的工作频率为 2.4GHz 或 5.8GHz。 0017 较佳地， 所述马达调速器为无刷马达调速器。 0018 本实用新型还提供了一种模型飞机， 其特点是所述模型飞机包括如权利要求 1-9 中任一项所述的用于模型飞机的飞行控制的电路板。 0019 本实。

12、用新型的积极进步效果在于 ： 0020 本实用新型的用于模型飞机的飞行控制的电路板还优化集成马达调速器和微控 制器等单元于同一线路板， 从而降低了模型飞机内部结构的复杂度， 进而优化了模型飞机 的结构。 0021 此外本实用新型的用于模型飞机的飞行控制的电路板还优化了电路板在模型飞 机中的空间使用率， 简化了设计电路， 减轻了重量并降低成本。 附图说明 0022 图 1 为本实用新型的电路板的第一实施例的结构示意图。 0023 图 2 为本实用新型的电路板的第一实施例的电路结构示意图。 0024 图 3 为本实用新型的电路板的第二实施例的结构示意图。 具体实施方式 0025 下面结合附图给出本。

13、实用新型较佳实施例， 以详细说明本实用新型的技术方案。 0026 第一实施例 ： 0027 如图 1 所示， 本实施例的用于模型飞机的飞行控制的电路板包括一线路板 1、 一微 控制器 2、 一传感单元 3、 一射频单元 4、 2 个舵机接口 5a 和 5b、 2 个马达调速器 6a 和 6b、 一 过流保护单元 7 以及一欠压检测单元 8。 0028 其中所述微控制器 2、 传感单元 3、 射频单元 4、 2 个舵机接口 5a 和 5b、 2 个马达调 速器 6a 和 6b、 过流保护单元 7 以及欠压检测单元 8 均设置于所述线路板 1 上。 0029 所述过流保护单元 7 用于检测所述马达。

14、调速器 6a 和 6b 中的电流大小。并且所述 过流保护单元 7 还检测所述马达调速器 6a 和 6b 中的电流是否超过一第一电流阈值 Im。 0030 所述欠压检测单元 8 用于检测所述马达调速器 6a 和 6b 的电压大小。所述欠压检 测单元 8 还检测所述马达调速器 6a 和 6b 的电压是否小于一电压阈值 U。 0031 如图 2 所示， 所述微控制器 2 通过 RS232( 推荐标准 232 总线 ) 与所述马达调速器 6a和6b电连接， 所述微控制器2根据所述过流保护单元7检测的电流和所述欠压检测单元 8 检测的电压控制所述马达调速器 6a 和 6b。其中所述微控制器 2 通过脉宽。

15、调制信号或脉 冲信号控制所述马达调速器 6a 和 6b。 0032 而且当所述马达调速器 6a 和 6b 的电压小于所述电压阈值 U 和 / 或所述马达调速 器的电流大于所述第一电流阈值 Im 时， 所述微控制器 2 控制调节所述马达调速器 6a 和 6b 上的电压和电流。从而防止所述马达调速器 6a 和 6b 中的电流过大对所述马达调速器 6a 和 6b 的损毁。 0033 此外本实施例中所述马达调速器 6a 和 6b 为无刷马达调速器。而且用户还可以根 说 明 书 CN 202961884 U 4 3/4 页 5 据模型飞机的设计需要和要求采用有刷马达调速器等马达调速器。 0034 如图 。

16、2 所示， 所述舵机接口 5a 和 5b 用于连接外部的舵机。从而所述微控制器 2 可以通过所述舵机接口 5a 和 5b 控制所述外部的舵机的转动。而且通过采用所述舵机接口 的方式， 便于用户对模型飞机的舵机和线路板上的器件的更换和维修。 0035 所述射频单元 4 接收外部的控制数据。所述射频单元通过 SPI 接口 (Serial Peripheral Interface串行外围设备接口)将所述控制数据发送至所述微控制器2中。 其 中本实施例中所述射频单元的工作频率为 2.4GHz 或 5.8GHz。 0036 所述传感单元 3 检测模型飞机的飞行状态， 而且所述传感单元 3 通过 I2C 。

17、总线 (Inter-Integrated Circuit 内集成电路串行总线 ) 将模型飞机的飞行状态发送至所述微 控制器 2 中。 0037 所述微控制器 2 还基于所述控制数据和飞行状态控制所述马达调速器 6a 和 6b 并 通过所述舵机接口 5a 和 5b 控制所述舵机的转动， 从而改变模型飞机的飞行状态。 0038 本实施例的用于模型飞机的飞行控制的电路板的工作原理如下 ： 0039 首先所述射频单元 4 接收外部的控制数据， 例如用户对模型飞机的控制数据。同 时所述传感单元 3 检测模型飞机的飞行状态， 例如模型飞机的飞行姿态和飞行速度等。 0040 然后所述微控制器 2 基于所述控。

18、制数据和所述模型飞机的飞行状态通过马达调 速器 6a 和 6b 调节马达的转速， 并且还通过所述舵机接口 5a 和 5b 调节舵机的转动， 进而调 节所述模型飞机的飞行状态。 0041 其中所述过流保护单元 7 和欠压检测单元 8 始终检测所述马达调速器 6a 和 6b 的 电流和电压， 当所述马达调速器 6a 和 6b 的电流超过所述第一电流阈值 Im 和 / 或电压小于 所述电压阈值 U 时， 所述微控制器 2 控制调节所述马达调速器 6a 和 6b 上的电压和电流。 0042 第二实施例 ： 0043 如图 3 所示， 本实施例的用于模型飞机的飞行控制的电路板与第一实施例中的电 路板的区。

19、别在于 ： 0044 本实施例的电路板中还包括一电流保护单元 9 和一过放保护单元 10， 其中所述电 流保护单元 9 和过放保护单元 10 也设置于所述线路板 1 上。 0045 而且所述电流保护单元 9 用于防止所述模型飞机的电池输出的电流超过一第二 电流阈值Ib。 本实施例中当所述电池输出电流超过一第二电流阈值Ib时， 所述电流保护单 元 9 控制调节所述电池的输出电流的大小， 从而使得所述电池输出电流始终小于所述第二 电流阈值 Ib， 从而防止电池输出的过电流对线路板 1 上的器件的损害。 0046 所述过放保护单元 10 用于防止所述模型飞机的电池过放， 即保护电池过放电导 致的电池。

20、的损害。本实施例中所述过放保护单元 10 始终控制调节所述电池的放电状态， 进 而防止电池过放。 0047 本实施例的用于模型飞机的飞行控制的电路板工作原理如下 ： 0048 首先所述射频单元 4 接收外部的控制数据， 例如用户对模型飞机的控制数据。同 时所述传感单元 3 检测模型飞机的飞行状态， 例如模型飞机的飞行姿态和飞行速度等。 0049 然后所述微控制器 2 基于所述控制数据和所述模型飞机的飞行状态通过马达调 速器 6a 和 6b 调节马达的转速， 并且还通过所述舵机接口 5a 和 5b 调节舵机的转动， 进而调 节所述模型飞机的飞行状态。 说 明 书 CN 202961884 U 5。

21、 4/4 页 6 0050 其中所述过流保护单元 7 和欠压检测单元 8 始终检测所述马达调速器 6a 和 6b 的 电流和电压， 当所述马达调速器 6a 和 6b 的电流超过所述第一电流阈值 Im 和 / 或电压小于 所述电压阈值 U 时， 所述微控制器 2 控制调节所述马达调速器 6a 和 6b 上的电压和电流。 0051 而且所述电流保护单元 9 检测所述模型飞机的电池提供该线路板的电流是否超 过所述第二电流阈值 Ib， 并相应地控制调整所述电池输出的电流， 使得电池输出的电流始 终小于所述第二电流阈值Ib。 与此同时所述过放保护单元10始终监测所述电池放电状态， 并在电池放净电能时， 。

22、停止电池输出电流， 从而防止电池过放电。 0052 第三实施例 ： 0053 本实施例的模型飞机包括第一实施例或第二实施例中的用于模型飞机的飞行控 制的电路板。 本实施例的模型飞机采用所述电路板控制模型飞机的舵机的转动和马达的转 速， 从而实现对模型飞机的飞行状态的控制。 0054 虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式， 但是本领域的技术人员应当理解， 这些仅是举例说明， 本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术 人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下， 可以对这些实施方式做出多种变更或修 改， 但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。 说 明 书 CN 202961884 U 6 1/3 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 202961884 U 7 2/3 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 202961884 U 8 3/3 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 202961884 U 9 。