航模遥控器解码
标签：飞行器 DIY 遥控器
nicekwell 发布于 2016-12-24 22:13
这是在做什么？
这是在解码航模遥控器接收机输出的信号，转换成纯数字信号输出。
航模遥控器接收机的输出的PWM信号有一套标准的协议，航模上面的舵机、有刷电调、无刷电调都是受这种PWM信号控制的。
有关PPM信号和航模遥控器接收机输出的PWM信号的介绍可以参考：http://nicekwell.net/blog/20161223/ppmxin-hao-jie-shao.html，这里介绍如何提取接收机的PWM信号，做一个航模遥控器的解码器。
为什么要解码？
因为有时候航模那端想要按照自己的想法编程，同时又希望能够使用航模遥控器这个方便的工具。
总之航模遥控器是个好东西，如果能够把航模遥控器信号转换成数字信号，就可以方便地把它输出给arduino或者树莓派等设备，无论用它做什么也是极好的。
Step 1： 关于遥控器和接收机
关于此遥控器和接收机的特性可以参考：http://nicekwell.net/blog/20161223/wft07he-wfr07de-gong-neng-he-shi-yong.html
几个必要说明：
- 我使用的是美国手（左边油门）遥控器，后面的功能介绍都是基于美国手遥控器。
对于各个通道信号解码来说并不关心各个通道的意义，解码后每个通道的作用由你自己后续的程序决定。 - 对于航模的多通道遥控器，通常有 直升机 和 固定翼 两种模式，在直升机模式下各个通道会相互关联，在固定翼模式下各个通道独立。
解码的目的是在接收端还原遥控器的操作，所以选择各个通道独立操作的固定翼模式，以下所有操作都在固定翼模式下。 - CH1、CH2、CH3、CH4、CH6可连续变化，通过示波器测量分辨率是20us，所以单片机在采样时精度20us即可。
各个通道功能如上面图片所示。
Step 2： 硬件
【单片机】STC12C5A60S2
【晶振】24MHz
注：此晶振可产生精确地定时器中断，方便监测各个通道，但串口波特率会有0.16%的误差，不会影响使用。
【引脚连接】
CH1：P1.6
CH2：P1.5
CH3：P1.4
CH4：P1.3
CH5：P1.2
CH6：P1.1
CH7：P1.0
TXD：P3.1
Step 3： 输出协议
解码后的信号通过串口输出。
【波特率】115200
实测发送一个字节大约需要13us，这样算的话一帧发送8字节大约需要104us。
这里测量的13us是程序把一字节数据送入缓存，并等待发送完成标志所用的时间，不是实际串口的工作时间。
【数据格式】
每个周期内，当采集完7个通道的高电平后（最长约14ms）会立刻通过串口发送7个通道的数据信息。
每个周期的数据为一帧，一帧数据有8个字节：
第一字节固定为0x01，标志一帧数据开始。（后面7个字节不可能为这个值）
后面7个字节依次表示CH1到CH7的脉宽，单位是10us。如输出150表示脉宽为1500us。
注：
1、接收机输出的脉宽范围大约在1000us~2000us之间，所以7个脉宽的数据范围大约在100~200之间。
2、解码后输出的数据单位是10us，但实际接收机输出的精度是20us，单片机程序也是按照20us的精度采样的。
对于此接收机，不会出现信号丢失的情况，当遇到遥控器信号丢失时，接收机会输出预先设定好的信号，对于解码器来说不能区分当前遥控器信号是否丢失。
