【应用】中科芯MCU芯片CKS32F103CBT6做无人机飞控系统主控，最高工作频率72MHz，满足低功耗需求
随着人工智能技术的不断发展,“无人机”与“智能驾驶”已成为智能科技的焦点。无人机具有体积小、造价低、使用方便、对环境要求低等优点，目前在航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等领域，得到了广泛的应用，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
在全球市场，无人机正在从一个消费者产品逐步渗透到各行各业的应用当中，市场规模稳步扩大。2020年全球无人机市场规模约为225亿美元，2021年市场规模达到256亿美元。国内民用无人机市场将在未来3-5年内实现年均超过50%的高速增长，潜在市场空间达到千亿级别。
无人机应用案例
无人机主要由机载飞控系统和地面测控系统两部分。其中飞控系统以中科芯CKS32F103CBT6微控制器（MCU）为核心，芯片引脚图如图1所示。模块包括数据采集系统、GPS模块、遥控解码模块、舵机驱动模块、数传电台模块、电源模块等。地面测控系统包括测控计算机、数传电台模块、地面站软件、发射机。稳定可靠的硬件系统是飞控系统研制成功与否的关键。
1. MCU进行LED、IMU、USART、PWM、ADC、TIMER和PID参数的初始化；
2. IMU的传感测量值通过I2C接口输入MCU，进行姿态解算，更新姿态信息；
3. 根据扩展传感器模块测量数据更新无人机的位置信息；
4. 位置控制器产生期望的姿态角，PID控制器根据当前姿态信息产生期望的控制量。将控制量转化为对应占空比的PWM波输入电机，进行转速控制；
5. 将无人机信息通过数传发送给地面站。
图1 CKS32F103CBT6引脚示意图
图2 飞控系统外围硬件设计
MCU芯片资源介绍
中科芯CKS32F103CBT6采用高性能的ARM®CortexTM-M3 32位RISC内核，最高工作频率为72MHz，内置高速存储器（FLASH最高可达128K字节，SRAM可达20K字节），丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。其中包含2个12位ADC、3个通用16位定时器和1个PWM定时器，此外，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I2C和SPI接口、3个USART接口、1个USB接口和1个CAN接口。产品供电电压为2.0V至3.6V，-40℃至+85℃的扩展温度范围，一系列的省电模式保证低功耗应用的要求。这些丰富的额外设配置，使得CKS32F103CBT6微控制器可使用于多种应用场合，如电机驱动和应用控制、医疗和手持设备、PC游戏外设和GPS平台、工业应用等。
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中科芯MCU选型表
内核:M0—M4内核、主频:40—168
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产品型号
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品类
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Max Freq.(MHz)
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Core
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Flash(Kbytes)
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Ram(Kbytes)
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Package Name
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GPIO
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Timer(16-bits)
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Timer(32-bit)
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Motor Control Timer (16bits)
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ADC 12-bit Cell/Channels
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DAC 12-bit Channels
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COMP
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SPI
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I2S
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I2C
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U(S)ART
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USB
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Supply Voltage(V)
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CKS32F030F4P6
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32位通用MCU
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48MHz
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Cortex-M0
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16Kbytes
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4Kbytes
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TSSOP20
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15
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5
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0
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1
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1/11
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0
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0
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1
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0
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1
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1
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0
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2.4V-3.6V
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选型表 - 中科芯 立即选型
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电子商城
现货市场
服务
可定制板装式压力传感器支持产品量程从5inch水柱到100 psi气压；数字输出压力传感器压力范围0.5~60inH2O，温度补偿范围-20~85ºС；模拟和数字低压传感器可以直接与微控制器通信，具备多种小型SIP和DIP封装可选择。
提交需求>
定制水冷板尺寸30*30mm~1000*1000 mm，厚度1mm~50mm，散热能力最高50KW，承压可达3MPA；液冷机箱散热能力达500W~100KW。项目单次采购额需满足1万元以上，或年需求5万元以上。
提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
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