基于嵌入式ARMv7的監測飛行器系統設計

3 系統的軟件設計

3.1 飛行器的總體工作過(guò)程

首先由遙控器控制飛行器起飛，主控模塊開(kāi)始控制飛控模塊，將飛控模塊的各傳感器數據采集到主控模塊，主控模塊進(jìn)行數據處理分析，控制飛行器達到穩定飛行狀態(tài)。其次，主控模塊控制信息采集模塊，將各種傳感器信息采集后，由主控模塊進(jìn)行數據處理，經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊模塊將數據發(fā)送至pc終端或手持設備(平板電腦、手機)，完成數據的處理。

3.2 飛行器飛行控制流圖

控制端和飛行器建立通信之后，利用無(wú)線(xiàn)通信向飛行器發(fā)送控制指令，無(wú)線(xiàn)通信模塊將數據接收，并發(fā)送給主控模塊，主控模塊對指令進(jìn)行識別，并向飛行控制模塊發(fā)出信號，飛行控制模塊最終控制動(dòng)力模塊做出相應的指令。其飛行控制流圖如圖4所示。

3.3 飛行器實(shí)時(shí)視頻采集流圖

主控模塊通過(guò)控制信息采集模塊中的攝像頭，讀取實(shí)時(shí)視頻信息，并通過(guò)M—JPEG STREAMER發(fā)送視頻流，最終通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊發(fā)送給控制端，其流圖如圖5所示。

3.4 飛行器傳感器實(shí)時(shí)數據采集

主控模塊通過(guò)控制信息采集模塊中的傳感器，讀取傳感器采集的實(shí)時(shí)數據信息，將傳感器數據寫(xiě)入XML文件，最終通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊發(fā)送給控制端，控制端再通過(guò)解析XML文件獲取到傳感器實(shí)時(shí)數據信息，并做出顯示，其流圖如圖6所示。

4 系統功能測試

本系統可以在A(yíng)ndroid系統中，通過(guò)飛行器上搭建的BOA服務(wù)器，下載飛行器上的傳感器數據XML文件，并在手持終端的應用程序中進(jìn)行XML文件解析，以讀取實(shí)時(shí)的監控信息。遙控器通過(guò)2.4 G射頻與飛行器相通信。

PC機通過(guò)飛行器上搭建的BOA服務(wù)器，可以直接讀取飛行器發(fā)送來(lái)的視頻流，同樣通過(guò)解析XML文件的方式，讀取飛行器上的傳感器數據。與手持終端不同的是，PC機上不需要額外安裝客戶(hù)端或配置環(huán)境，打開(kāi)飛行器搭建的網(wǎng)頁(yè)即可進(jìn)行數據接收。手持終端顯示如圖7所示，PC端顯示如圖8所示。

5 結論

本系統采用嵌入式UP-CUP IOT A8-II平臺，結合數據采集模塊和無(wú)線(xiàn)通信模塊設計了一款飛行控制系統。該飛行器具有重量輕、體積小、動(dòng)力足、機動(dòng)靈活和安全性高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)該系統結合當前嵌入式物聯(lián)網(wǎng)電子技術(shù)，使其具有超低空機動(dòng)飛行、定點(diǎn)懸停降落、實(shí)時(shí)視頻采集、生命探測等功能，可以廣泛應用在城市交通探測、地震偵察救援、氣象監測等領(lǐng)域。