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无人机网无人机接收机的PPM协议


无人机网无人机接收机的PPM协议
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PPM协议无人机遥控器与飞控之间传输最常用的就是PWM ， PPM ， S.BUS等协议 。 其中PPM协议只需要一根线就可以传输 ， 避免了PWM需要多路才能传输多个通道的问题 。
下面是PPM协议的波形图
无人机网无人机接收机的PPM协议
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PPM协议最多传输20个通道 ， 使用一个定时器就可以轻松解决了 。
PWM协议
PWM信号用于控制单个电调或者单个舵机脉冲宽度调制信号 。
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电机（电调）上用到PWM信号种类很多 ， 我们这里对常见的PWM信号特征进行一个描述：
1、 PWM信号是一个周期性的方波信号 ， 周期为20ms ， 也就是50Hz的刷新频率 。
2、 PWM每一周期中的高电平持续时间为1~2ms（1000us~2000us） ， 代表了油门控制量 。 一般四旋翼中1100us对应0油门 ， 1900us对应满油门 。
PCM是英文pulse-code modulation的缩写 ， 中文的意思是：脉冲编码调制 ， 又称脉码调制 。 PPM是英文pulse position modulation的缩写 ， 中文意思是：脉冲位置调制 ， 又称脉位调制 ， 这里顺便提一句 ， 有些航模爱好者误将PPM编码说成是FM ， 其实这是两个不同的概念 。 前者指的是信号脉冲的编码方式 ， 后者指的是高频电路的调制方式 。 比例遥控发射电路的工作原理如图1所示 。 操作通过操纵发射机上的手柄 ， 将电位器组值的 变化信息送人编码电路 。 编码电路将其转换成一组脉冲编码信号（PPM或PCM） 。 这组脉冲编码信号经过高频调制电路（AM或FM）调制后 ， 再经高放电路发送出去 。 PPM的编解码方式一般是使用积分电路来实现的 ， 而PCM编解码则是用模/数（A/D）和数/模（D/A）转技术实现的 。
目前 ， 比例遥控设备中最常用的两种脉冲编码方式就是PPM和PCM：最常用的两种高频调制方式是FM调频和AM调幅：最常见的组合为PPM/AM脉位调制 编码/调幅、PPM/FM脉位调制编码/调频、PPM/FM脉冲调只编码/调频三种形式 。 通常的PPM接收解码电路都由通用的数字集成电路组成 ， 如 CD4013 ， CD4015等 。 对于这类电路来说 ， 只要输入脉冲的上升沿达到一定的高度 ， 都可以使其翻转 。 这样 ， 一旦输入脉冲中含有干扰脉冲 ， 就会造成输 出混乱 。 由于干扰脉冲的数量和位置是随机的 ， 因此在接收机输出端产生的效果就是“抖舵” 。 除此之外 ， 因电位器接触不好而造成编码波形的畸变等原因 ， 也会影 响接收效果 ， 造成“抖舵” 。 对于窄小的干扰脉冲 ， 一般的PPM电路可以采用滤波的方式消除；而对于较宽的干扰脉冲 ， 滤波电路就无能为力了 。 这就是为什么普 通的PPM比例遥控设备 ， 在强干扰的环境下或超出控制范围时会产生误动作的原因 。 尤其是在有同频干扰的情况下 ， 模型往往会完全失控 。
每一个遥控器通道都需要一个PWM采集器进行采集 ， 但是对于STM32来说不可能使用多个定时器来采集多个通道的PWM ， 这对于STM32的资源来说十分浪费 。 因此采用的就是PPM编码 。 PPM编码是PWM的扩展协议 ， 可以在一个管脚中传输多路PWM信号 。 PPM的频率通常是50Hz ， 周期长度20ms ， 每一个周期中可以存放最多10路PWM信号 ， 每一路PWM的周期为2ms ， 如下图所示：
无人机网无人机接收机的PPM协议
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使用STM32的管脚中断配合定时器中的计数可以准确的捕获一个周期内的PPM信号中的高低电平变化 ， 每2ms就是一路PWM信号的周期 。
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