
图1 云台框架
1、主控单元:
主要完成完成三个事情:
(1)电机控制。读取姿态传感器信号确定云台当前姿态,即采样定子电流电流,先后经过Clark,Park运算,PI运算计算需要调整的参数,经过Clark,Park逆运算,转化输出为励磁电流,然后与转速环相比较,控制输出PWM,从而控制电机,MCU需要完成FOC速度控制模式算法,PID算法。
(2)无线数据交互。MCU需要通过蓝牙链接手机等平台摄像设备,控制拍照,完成人机交互。
(3)协调控制云台系统。
GD32F4XX系列MCU,200Mhz主频,3MB Flash 256K Ram,同时自带硬件FPU,对于需要较大RAM的处理FOC,PID算法的电机控制系统很具优势,同时具备电机控制的高级定时器,正交编码器接口,霍尔传感器接口,可以采集电机速度,位置,以及电流形成闭环控制,可编程PWM模式,可以灵活控制三相电机实现电机快速实现响应。
2、电机驱动
电机驱动:可以采用集成驱动IC或者分立MOS自行搭建集:
集成IC:控制简单,集成度更高,IC自带欠压保护,短路保护,死区控制,但是由于MOS内部集成,散热差,驱动能力一般。
分立驱动方案:集成度较低,分立MOS一般具有较大电流,散热好,驱动能力较好,MCU一般在输出PWM时自带死区控制,但是在短路,过热,欠压等状态提醒略显不足
目前在我司代理的MPS产品线,有成熟的电机驱动芯片,该芯片针对各种负载条件做了死区时间、对称性能优化,且内部MOSFET设置5.5A电流限制,超过该极限时,过流桥将进入高位阻抗状态,若芯片温度超过160℃,所有内部开关将关闭,防止过热损坏。

表一 电机驱动参数
3、电源
手持云台内部为锂电池直接供电, 需要充电管理芯片,BUCK,BOOST,LDO等诸多电源IC,电源分支可以分为->3.3V MCU分支,->24 电机驱动分支 ->其他外围分支。这里不一一列出,如果有需要可以直接和ZLG销售人员联系我们将为您定制完整的电源解决方案。
4、无线传输
手持云台目前主流的无线方式TRP是BLE,相比传统的线控,无线更方便快捷,且每部手机都配有蓝牙功能,后续随着云台功能形态的转变,需要更高的数据带宽,以及更远的传输记录,WiFi不失为一种更好的选择。目前为大家推荐我司代理的两颗BLE芯片:

表二 蓝牙芯片参数
如表二所示。两颗IC均为BLE5.0,相比BLE4.0/2,功耗更低,且支持FOTA功能,对于手持设备,续航时间将更久,相比于其他蓝牙SOC,RSL10的电压范围更广,对于锂电池供电的手持云台,电能利用率更高。










