基于STM32F103C8T6的UAV飞控板硬件设计

一、主控单元：

        主控单元基于意法半导体公司的STM32F103C8T6单片机进行设计。STM32F103C8T6DE 内核为ARM Cortex-M3；最大主频：72MHz ；工作电压范围：2V~3.6V ；程序存储容量：64KB； 程序存储器类型：FLASH ；RAM总容量：20KB； GPIO端口数量：37 ；封装为LQFP-48；串行单线调试（SWD）和JTAG接口调试模式；7个定时器；2个I2C接口（支持SMBus/PMBus）；3个USART接口（支持ISO7816接口，LIN，IrDA接口和调制解调控制）；2个SPI接口（18M位/秒）；1个CAN接口（2.0B主动）。

二、MPU单元：

        MPU单元基于MPU6050设计。 MPU6050是美国InvenSense公司的一款6轴运动处理传感器。它集成了 3 轴 MEMS 陀螺仪、3 轴 MEMS 加速度计、一个数字运动处理器 DMP（Digital Motion Processor）以及一个温度传感器。MPU6050可连接一个第三方的数字传感器，比如磁力计。扩展之后就可以输出一个 9 轴的信号。MPU-60X0 也可以连接非惯性的数字传感器，比如压力传感器。

       MPU6050 对陀螺仪和加速度计分别用了三个 16 位的 ADC，将其测量的模拟量转化为可输出的数字量。为了精确跟踪快速和慢速的运动，传感器的测量范围都是用户可控的，陀螺仪可测范围为±250，±500，±1000，±2000°/秒（dps），加速度计可测范围为±2，±4，±8，±16g。

        MPU6050接口方式为400kHz 的 I2C 接口。芯片尺寸 4×4×0.9mm，采用 QFN 封装（无引线方形封装）。

        MPU6050通过I2C接口与STM32F103C8T6相连，如下图说示：

三、传感器单元：

        传感器采用BMP280。BMP280是一种专为移动应用而设计的绝对气压传感器。传感器模块安装在一个非常紧凑的封装件中。它的小尺寸和低功耗允许在电池驱动的设备上实现，如手机、GPS模块或手表。作为其前身BMP180，BMP280是基于博世经过验证的压阻压力传感器技术，具有高精度和线性、长期稳定性和高EMC鲁棒性。许多设备操作选项提供了最高的灵活性，以优化设备的功耗、分辨率和过滤器性能。向开发人员提供了一组经过测试的默认设置，例如用例，以便使设计尽可能简单。

        BMP280通过SPI接口与STM32F103C8T6相连，如下所示：

四、WIFI通讯单元：

        WiFi通讯基于ESP-12F无线通讯模块设计。ESP-12F是基于ESP8266设计的PCB天线wifi模组，主频支持80MHz和160MHz,支持RTOS,集成wi-Fi MAC/BB/RF/PA/LNA,外接弹簧天线，支持标准IEEE802.11b/g/n协议，完整的TCP/IP协议栈。

五、3D PCB效果图：