專利名稱：用于模型飛機的飛行控制的電路板和模型飛機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電路板和模型飛機，特別是涉及一種適用于模型飛機的飛行控制的電路板以及包括所述電路板的模型飛機。
背景技術：
目前的模型飛機一般是由兩顆，三顆甚至多顆芯片共同完成模型飛行的飛行狀態(tài)的控制。即通過多顆芯片協(xié)作共同完成對運算混合控器、陀螺儀、舵機、無線射頻接收、舵機控制信號輸出、馬達電調驅動、重力加速度傳感器等的控制。其中在模型飛機的兩顆芯片控制的模式中，一顆芯片完成無線射頻接收功能，另一顆芯片完成馬達調速、混合控器、陀螺儀、舵機、舵機控制信號輸出、馬達電調驅動、重力加速度傳感器等功能中的一個或多個功能。由于采用雙芯片或多芯片設計，勢必導致所述雙芯片或多芯片需要的電路板面積比較大，并由于線路的復雜，元器件較多，導致了重量更重，成本更高，飛行狀態(tài)控制的可靠性更低，元器件穩(wěn)定性更差。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是為了克服現(xiàn)有技術的模型飛機的飛行控制中采用雙芯片或多芯片模式導致的線路的復雜、成本高和可靠性差的缺陷，提供一種用于模型飛機的飛行控制的電路板和模型飛機，通過優(yōu)化集成飛行狀態(tài)控制功能于一單芯片，從而簡化了電路板的線路設計，提高了飛行狀態(tài)控制的可靠性。本發(fā)明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:本發(fā)明提供了一種用于模型飛機的飛行控制的電路板，其特點是所述電路板包括一線路板、設置于所述線路板上一單芯片以及設置于所述線路板上的一個或多個馬達調速器、一個或多個舵機和一傳感單兀；其中所述傳感單元采集模型飛機的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述單芯片接收外部遙控器的控制數(shù)據(jù)，所述單芯片還基于從遙控器接收的控制數(shù)據(jù)通過控制所述馬達調速器和舵機來調整所述模型飛機的馬達轉速和舵機轉動。較佳地，所述單芯片還以射頻的方式將所述模型飛機飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送至外界設備。較佳地，所述傳感單元包括下列元件的一種或多種:角加速度傳感器、氣壓傳感器、磁阻傳感器以及重力加速度傳感器；其中所述角加速度傳感器、所述氣壓傳感器、所述磁阻傳感器和所述重力加速度傳感器的數(shù)量均為一個或多個。較佳地，所述角加速度傳感器均為單軸角加速度傳感器、雙軸角加速度傳感器或三軸角加速度傳感器。較佳地于，所述磁阻傳感器為單軸磁阻傳感器、雙軸磁阻傳感器或三軸磁阻傳感器。較佳地，所述重力加速度傳感器為單軸重力加速度傳感器、雙軸重力加速度傳感器或三軸重力加速度傳感器。較佳地，所述單芯片包括一射頻通訊模塊和一飛行狀態(tài)控制模塊，其中所述飛行狀態(tài)控制模塊基于所述射頻通訊模塊接收的控制數(shù)據(jù)通過控制所述馬達調速器和舵機來調整所述模型飛機的馬達轉速和舵機轉動。較佳地，所述飛行狀態(tài)控制模塊還用于將所述傳感單元采集模型飛機的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)通過所述射頻通訊模塊發(fā)送至外界設備。較佳地，所述射頻通訊模塊為2.4GHz射頻通訊器或5.SGHz射頻通訊器。較佳地，所述電路板還包括設置于所述線路板上的一個或多個外接舵機接口，每個外接舵機接口用于接入一外接舵機，其中所述單芯片基于從所述遙控器接收的控制數(shù)據(jù)通過所述外接舵機接口控制所述外接舵機來調整所述模型飛機的舵機轉動。較佳地，所述電路板還包括設置于所述線路板上的一個或多個外接馬達調速器接口，每個外接馬達調速器接口用于接入一外接馬達調速器，其中所述單芯片基于從所述遙控器接收的控制數(shù)據(jù)通過所述外接馬達調速器接口控制所述外接馬達調速器來調整所述模型飛機的馬達轉速。較佳地，所述馬達調速器為有刷馬達調速器或無刷馬達調速器。本發(fā)明還提供了一種模型飛機，其中所述模型飛機包括如上所述的用于模型飛機的飛行控制的電路板。本發(fā)明的積極進步效果在于:本發(fā)明的用于模型飛機的飛行控制的電路板，通過優(yōu)化集成所有的飛行狀態(tài)控制功能于一單芯片，不但簡化了電路板的線路設計，而且減少了電路板上元器件的數(shù)量，所以減少了電路板的總重量，因而降低了模型飛機的重量。而且元器件數(shù)量的減少也減少了各個元器件之間的干擾，所以提高了元器件的穩(wěn)定性。并且由于電路板的線路設計的簡化，各個元器件能夠得到更加有效地散熱，從而也提高了元器件的可靠性。此外線路簡化后的電路板還降低了生產(chǎn)工藝的復雜性，所以接間接地減少了生產(chǎn)成本。本發(fā)明的用于模型飛機的飛行控制的電路板還集成所有檢測飛行狀態(tài)的傳感元件以及馬達調速器和舵機于同一線路板上，從而降低了模型飛機內部結構的復雜度，進而優(yōu)化了模型飛機的結構。此外通過增加外接舵機接口和外接馬達調速器接口還為模型飛機的升級、更新或維修等提供了便捷的接入外接馬達調速器或外接舵機的方式。


圖1為本發(fā)明的電路板的第一實施例的結構示意圖。圖2為本發(fā)明的電路板的第一實施例的系統(tǒng)結構框圖。圖3為本發(fā)明的電路板的第二實施例的結構示意圖。圖4為本發(fā)明的電路板的第二實施例應用于模型飛機時模型飛機控制系統(tǒng)結構框圖。
具體實施例方式下面結合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細說明本發(fā)明的技術方案。第一實施例:如圖1所示，本實施例的電路板中包括一線路板1、一單芯片2、一馬達調速器3、一舵機4以及一傳感單元5。其中所述單芯片2、馬達調速器3、舵機4和傳感單元5均固定設置于所述線路板I上，并且所述傳感單元5采集模型飛機的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述單芯片2以射頻的方式將所述模型飛機飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送至外界設備，所述單芯片2還基于從外界設備，例如遙控器等，接收的控制數(shù)據(jù)通過控制所述馬達調速器3和所述舵機4來調整所述模型飛機的馬達轉速和舵機轉動。而且如圖2所示，本實施例的電路板中的單芯片2包括一射頻通訊模塊21和一飛行狀態(tài)控制模塊22，其中所述飛行狀態(tài)控制模塊22基于所述射頻通訊模塊21接收的控制數(shù)據(jù)，例如舵機轉動控制數(shù)據(jù)等，通過控制所述馬達調速器3和所述舵機4來調整所述模型飛機的馬達轉速和舵機轉動。所述飛行狀態(tài)控制模塊22還用于將所述傳感單元5采集模型飛機的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)通過所述射頻通訊模塊21發(fā)送至外界設備，例如遙控器以及監(jiān)控
翌坐本實施例的所述射頻通訊模塊21可以采用2.4GHz射頻通訊器或5.8GHz射頻通訊器來進行數(shù)據(jù)的傳輸。此外本實施例的飛行狀態(tài)控制模塊22和射頻通訊模塊21可以根據(jù)實際要求或需求在現(xiàn)有硬件的基礎上采用任何種類或類型的飛行控制器，例如MCU(微控制器)，和射頻器等來實現(xiàn)，故在此對其具體實現(xiàn)過程不再贅述。如圖2所示，本實施例的傳感單元5包括一角加速度傳感器51、一氣壓傳感器52、一磁阻傳感器53以及一重力加速度傳感器54。其中所述角加速度傳感器51可以采用單軸角加速度傳感器、雙軸角加速度傳感器或三軸角加速度傳感器等。所述磁阻傳感器53可以采用單軸磁阻傳感器、雙軸磁阻傳感器或三軸磁阻傳感器等。所述重力加速度傳感器54可以采用單軸重力加速度傳感器、雙軸重力加速度傳感器或三軸重力加速度傳感器。所述角加速度傳感器51、氣壓傳感器52、磁阻傳感器53以及重力加速度傳感器54用于檢測模型飛機飛行時的飛行狀態(tài)，例如模型飛機的方向、速度、加速度和高度等。而且角加速度傳感器51、氣壓傳感器52、磁阻傳感器53以及重力加速度傳感器54可以根據(jù)實際要求或需求在現(xiàn)有硬件的基礎上來實現(xiàn)，故在此對其具體實現(xiàn)過程不再贅述。此外本領域技術人員可以依舊模型飛機的實際設計的需要和要求，采用任意數(shù)量的角加速度傳感器51、氣壓傳感器52、磁阻傳感器53以及重力加速度傳感器54，以及采用所述角加速度傳感器51、一氣壓傳感器52、一磁阻傳感器53以及重力加速度傳感器54中的任意的一種或多種的組合。本實施例的所述馬達調速器3用于調節(jié)模型飛機中馬達的轉速，從而調節(jié)模型飛機的飛行速度等，而且所述馬達調速器3可以是有刷馬達調速器或無刷馬達調速器等。本實施例的所述舵機4用于調節(jié)模型飛機中各個舵面的轉向，從而控制模型飛機的飛行方向。由于所述馬達調速器3和舵機4可以根據(jù)實際要求或需求在現(xiàn)有硬件的基礎上來實現(xiàn)，故在此對其具體實現(xiàn)過程不再贅述。本實施例的工作原理如下:
所述單芯片2的飛行狀態(tài)控制模塊22將所述角加速度傳感器51、氣壓傳感器52、磁阻傳感器53以及重力加速度傳感器54采集的模型飛機的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)通過所述射頻通訊模塊21發(fā)送至外界設備，例如遙控器或監(jiān)視器等。同時所述單芯片2的飛行狀態(tài)控制模塊22基于所述射頻通訊模塊21接收的外界設備發(fā)送的控制數(shù)據(jù)通過所述馬達調速器3和舵機4來控制所述模型飛機的馬達轉速和舵機轉動，從而調節(jié)所述模型飛機的飛行速度和飛行方向等。第二實施例:本實施例的電路板與第一實施例的電路板區(qū)別在于:如圖3所示，本實施例的電路板還包括一外接舵機接口 6和一外接馬達調速器接口 7。其中所述外接舵機接口 6用于接入外接舵機4a，所述外接舵機4a用于控制所述模型飛機的舵面的轉向，并且所述外接舵機4a未設置于所述線路板I上而設置于所述模型飛機的其他部位。此外所述單芯片2也基于從外界設備，例如遙控器等，接收的控制數(shù)據(jù)通過所述外接舵機接口 6控制所述外接舵機4a來調整所述模型飛機的舵機轉動。所述外接馬達調速器接口 7用于接入外接馬達調速器3a，所述外接馬達調速器3a用于調節(jié)所述模型飛機的馬達轉速，并且所述外接馬達調速器3a未設置于所述線路板I上而設置于所述模型飛機的其他部位。此外所述單芯片2也基于從外界設備，例如遙控器等，接收的控制數(shù)據(jù)通過所述外接馬達調速器接口 7控制所述外接馬達調速器3a來調整所述模型飛機的馬達轉速。而且本領域技術人員還可以根據(jù)所述模型飛機中所采用的所述外接舵機4a和外接馬達調速器3a的數(shù)量采用相應數(shù)量的所述外接舵機接口 6和外接馬達調速器接口 7。當本實施例的電路板應用于一模型飛機時，如圖4所示，所述電路板中單芯片2通過所述外接舵機接口 6和外接馬達調速器接口 7與所述模型飛機的系統(tǒng)中的外接舵機4a和外接馬達調速器3a等電連接，而且所述電路板中的舵機4、馬達調速器3和傳感單元5還與模型飛機中的馬達和舵面等連接(圖4中未顯示)。其中所述飛行狀態(tài)控制模塊22將收集的角加速度傳感器狀態(tài)、舵機狀態(tài)，馬達轉速和重力加速度傳感器狀態(tài)等模型飛機的飛行狀態(tài)通過所述射頻通訊模塊21發(fā)送至外界設備，例如遙控器以及監(jiān)控器等。并基于接收的外界設備發(fā)送的控制數(shù)據(jù)通過控制所述馬達調速器3和外接馬達調速器3a以及舵機4結合外接舵機4a來調整所述模型飛機的馬達轉速和舵機轉動。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發(fā)明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于模型飛機的飛行控制的電路板，其特征在于，所述電路板包括一線路板、設置于所述線路板上一單芯片以及設置于所述線路板上的一個或多個馬達調速器、一個或多個舵機和一傳感單元； 其中所述傳感單元采集模型飛機的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述單芯片接收外部遙控器的控制數(shù)據(jù)，所述單芯片還基于從所述遙控器接收的控制數(shù)據(jù)通過控制所述馬達調速器和舵機來調整所述模型飛機的馬達轉速和舵機轉動。
2.如權利要求1所述的電路板，其特征在于，所述單芯片還以射頻的方式將所述模型飛機飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送至外界設備。
3.如權利要求2所述的電路板，其特征在于，所述傳感單元包括下列元件的一種或多種: 角加速度傳感器、氣壓傳感器、磁阻傳感器以及重力加速度傳感器； 其中所述角加速度傳感器、所述氣壓傳感器、所述磁阻傳感器和所述重力加速度傳感器的數(shù)量均為一個或多個。
4.如權利要求3所述的電路板，其特征在于，所述角加速度傳感器均為單軸角加速度傳感器、雙軸角加速度傳感器或三軸角加速度傳感器。
5.如權利要求3所述的電路板，其特征在于，所述磁阻傳感器為單軸磁阻傳感器、雙軸磁阻傳感器或三軸磁阻傳感器。
6.如權利要求3所述的電路板，其特征在于，所述重力加速度傳感器為單軸重力加速度傳感器、雙軸重力加速度傳感器或三軸重力加速度傳感器。
7.如權利要求2-6中任一項所述的電路板，其特征在于，所述單芯片包括一射頻通訊模塊和一飛行狀態(tài)控制模塊，其中所述飛行狀態(tài)控制模塊基于所述射頻通訊模塊接收的控制數(shù)據(jù)通過控制所述馬達調速器和舵機來調整所述模型飛機的馬達轉速和舵機轉動。
8.如權利要求7所述的電路板，其特征在于，所述飛行狀態(tài)控制模塊還用于將所述傳感單元采集模型飛機的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)通過所述射頻通訊模塊發(fā)送至外界設備。
9.如權利要求8所述的電路板，其特征在于，所述射頻通訊模塊為2.4GHz射頻通訊器或5.8GHz射頻通訊器。
10.如權利要求1-6中任一項所述的電路板，其特征在于，所述電路板還包括設置于所述線路板上的一個或多個外接舵機接口，每個外接舵機接口用于接入一外接舵機，其中所述單芯片還基于從所述遙控器接收的控制數(shù)據(jù)通過所述外接舵機接口控制所述外接舵機來調整所述模型飛機的舵機轉動。
11.如權利要求1-6中任一項所述的電路板，其特征在于，所述電路板還包括設置于所述線路板上的一個或多個外接馬達調速器接口，每個外接馬達調速器接口用于接入一外接馬達調速器，其中所述單芯片還基于從所述遙控器接收的控制數(shù)據(jù)通過所述外接馬達調速器接口控制所述外接馬達調速器來調整所述模型飛機的馬達轉速。
12.如權利要求1-6中任一項所述的電路板，其特征在于，所述馬達調速器為有刷馬達調速器或無刷馬達調速器。
13.一種模型飛機，其特征在于，所述模型飛機包括如權利要求1-9中任一項所述的用于模型飛機的飛行控制的電路板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于模型飛機的飛行控制的電路板和模型飛機，其中所述電路板包括一線路板、設置于所述線路板上一單芯片以及設置于所述線路板上的一個或多個馬達調速器、一個或多個舵機和一傳感單元；所述傳感單元采集模型飛機的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述單芯片接收外部遙控器的控制數(shù)據(jù)，所述單芯片基于從遙控器接收的控制數(shù)據(jù)通過控制所述馬達調速器和舵機來調整所述模型飛機的馬達轉速和舵機轉動。所述模型飛機采用所述電路板。本發(fā)明的電路板，通過優(yōu)化集成飛行狀態(tài)控制功能于一單芯片，不但簡化了電路板的線路設計，而且減少了電路板上元器件的數(shù)量，所以減少了電路板的總重量，因而降低了模型飛機的重量，同時也降低了模型飛機的成本。
文檔編號A63H27/00GK103186138SQ201110449598
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權日2011年12月28日
發(fā)明者田瑜, 江文彥 申請人:田瑜, 江文彥