（4）(4.2.2) 典型的自动驾驶仪接线连接

前言

本主题涵盖了基本/必需的外围设备与自动驾驶仪的接线/连接。有关每个自动驾驶仪端口/连接器的详细解释，请参阅自动驾驶仪输入和输出(Autopilot Inputs and Outputs)。

1 GPS/Compass

通常所有的飞行器都必须使用 GPS，除非使用了其他的位置确定传感器或系统(sensor or system is used)。指南针通常也是 Copter 和 Rover 以及 QuadPlane 类型的 Plane 所需要的（关于指南针的替代方案，见无指南针操作 Compass-less Operation），但传统 Planes 不需要，不过建议使用。

！Note

一些 Copter 和 Rover 模式可以在没有 GPS 和指南针的情况下运行（关于其飞行模式，见飞行器文件）。

系统中可以使用多个 GPS 和/或指南针，更多信息请参见 GPS 混合（又称双 GPS）(GPS Blending (aka Dual GPS))、高级指南针设置(Advanced Compass Setup)以及 EKF3 适应性和 Lane 切换(EKF3 Affinity and Lane Switching)。

！Note

TX 和 RX 从自动驾驶仪调换到 GPS 模块。

！Note

通常在 ArduPilot 中，GPS 是默认连接到逻辑串口 3 的。然而，在自动驾驶仪上，哪个物理 UART 被分配到 ArduPilot 的串行端口 3，在自动驾驶仪的文档(documentation)中是有记载的。

！Note

重要的是，GPS 必须连接到第一个 SERIALx 端口，该端口的 SERIALx_PROTOCOL 参数设置为"5"（GPS），因为如果在第一个配置为 GPS 协议的端口上没有找到 GPS，它将在启动期间停止搜索。

作为一个布线实例，3DR UBlox GPS + Compass 模块(3DR UBlox GPS + Compass Module)这一主题展示了如何与 Pixhawk 自动驾驶仪连接，并包括额外的配置和安装信息。

2 RC输入

无线电控制接收机通常用于飞行员控制。虽然通过地面站使用遥测技术进行独家飞行员控制是可能的，但不建议这样做。(然而，可以通过地面站软件使用操纵杆来控制飞行器）。见操纵杆(Joysticks)。

ArduPilot 可以自动检测到下列串行 RC 接收器协议：

1. PPM 遥控(R/C)接收机；
2. SBus 接收机；
3. FPort 接收机 (见 FPort Receivers)；
4. Crossfire (CRSF)接收机（见Team Black Sheep RC Systems，需要为 Telem 提供完整的 UART 连接）；
5. Spektrum DSM 和 DSM2 接收机；
6. Spektrum DSM-X 卫星接收机；

1. IBUS 接收机；
2. MULTIPLEX SRXL 第一版和第二版接收机。

对于传统的单线每通道（PWM）接收器，可使用 PPM 编码器将接收器输出转换为 PPM。

！Tip

从 ArduPilot 4.0 版本的固件开始，任何自动驾驶仪的 UART 都可以作为 RC 接收器的输入，而不是指定的 RCin 或 SBUS 输入引脚，只要将该端口的 SERIALx_PROTOCOL 设置为 23 即可。 然而，一些串行协议需要反转（SBUS,Port），UART 必须能够使用 SERIALx_OPTIONS 参数来反转 RX 输入，否则，将需要一个外部反转器。这也允许将第二个 RC 接收器连接到自动驾驶仪上，以实现冗余。如果第一个接收器（启动后第一个检测到的有效接收器）出现故障，那么将使用第二个。请注意，当第二个接收器开始工作时，任何已校准的遥控输入范围和微调都将被用于第二个接收器。两个接收器必须设置为在故障保护中不发送脉冲，这样才能正常工作。RC_OPTIONS 第 10 位也必须被设置。

！Tip

关于兼容的接收机和如何连接的信息可以在无线电控制系统(Radio Control Systems)中找到。另外，关于多个遥控接收机的使用，请参见多个无线电控制接收机(Multiple Radio Control Receivers)。

3 电机/伺服系统的连接

电机电调和/或 PWM 舵机被连接到自动驾驶仪的 PWM 输出。

它们要么被标记为主/副输出，要么就被标记为输出。这些输出为电机 ESC 或飞行面的伺服控制提供 PWM 或 Dshot 信号。它们有时也可以作为通用的 I/O 引脚，用于控制继电器、降落伞、夹持器等。

那些带有 MAIN/AUX 输出标签的控制器通常表明采用了 IOMCU 协处理器。这些输出旨在作为电机/伺服输出使用，并在主自动驾驶仪发生故障时通过 RC 提供冗余控制手段。主要输出来自该协处理器，而辅助指定输出则直接由自动驾驶仪控制。大多数板级自动驾驶仪不使用 IOMCU，其输出只标有 OUTPUTx 或 Mx。

这个区别很重要，因为 AUX 输出（和没有 IOMCU 的自动驾驶仪的 OUTPUT）可以作为 GPIO 以及 PWM 或 Dshot 使用。而主输出只能用于 PWM。

！Note

一些不使用 IOMCU 的自动驾驶仪将其输出标记为主输出，因此实际上有能力作为 GPIO 和/或 Dshot ESC 控制输出。CUAV V5 Nano 和 Holybro Pixhawk 4 Mini 就是例子。

通常这些输出是在 3 针连接器条上提供的，除了个别输出信号外，还提供或分配伺服电源和接地。这种电源通常是由外部提供的，如电调或 BEC，尽管一些自动驾驶仪从内部稳压器提供这种电源。

Rover 的一个连接例子。

一个只使用电机的旋翼飞机的例子。在这种情况下，只有电调信号线被连接。

关于 Copter，请看连接 ESC 和电机(Connect ESCs and Motors)。

总的来说，对于旋翼将 PDB 的每根信号线按电机编号连接到主输出信号（S）针脚上。

Output 1 = Motor 1 - - Output 5 = Motor 5

Output 2 = Motor 2 - - Output 6 = Motor 6

Output 3 = Motor 3 - - Output 7 = Motor 7

Output 4 = Motor 4 - - Output 8 = Motor 8

3.1 连接蜂鸣器和安全开关

蜂鸣器和安全开关按钮是可选的，但对某些配置很有用。不是所有的自动驾驶仪都提供这些连接。蜂鸣器和开关可以连接到各自的端口，如图所示。

3.2 连接其他外围设备

根据你的硬件，可能会有任何数量的其他外围设备连接，包括传感器、照相机、夹钳等。这些都可以在"可选硬件"(Optional Hardware)的子页面中找到。

有关将这些外围设备连接到自动驾驶仪上的信息可在这些相应的页面上找到。

3.3 相关信息

• Autopilot I/O
• Wiring Example using Pixhawk
• Powering the Pixhawk
• Compatible RC Tx/Rx Systems
• Advanced Pixhawk Quadcopter Wiring Chart