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Pixracer解説

Last updated at 2020-06-21Posted at 2020-06-21

前置き

電子工作素人の私ですが、ドローン(正確にはクアッドコプター)を自作しようと思って色々調べています。
今回はドローンの頭脳であるフライトコントローラの一つであるPixracerについての解説です。

フライトコントローラは様々なものが販売されているのですが、
ドローンのオープンソースであるDroneCodeのマニュアルサイトで紹介されていたなか、小型&軽量かつ基盤むき出しで色々学び取るのに良さそう、ということでこのPixracerを選択しました。

こういう基盤です。

参考：
Pixracer(DroneCodeのページ)
Pixracer(RC Groupというフォーラムの解説投稿)
購入先サイト(mRobotics)

この記事では主に以下について解説します。

Pixracerの基本スペック
Pixracerのコネクター群のリストアップと用途
関連部品の電源基板
関連部品のWiFi基板

また以下についてはここでは扱いません。

Pixracerの使い方
ソフトウェアの設定方法
組み立て方
(これらはそのうち記事にしたいです。)

Pixracerの基本スペック

ここでは一部のみ記載します。詳細はこちらなどを見てください。

大きさ：36mm x 36mm
重さ 10.54g
CPU:180 MHz (ARM Cortex M4 with single-presition FPU)
メモリ：256KB SRAM(L1)

外部メモリ：
- FRAM 256Kbit(FM25V02-G)
- SDカード

入力電圧：
5V

センサー

MPU9250
- 3軸加速度&ジャイロセンサー&方位磁石

ICM-20602 or ICM-20608 (ロットによってどちらかが実装されている模様)
- 3軸加速度&ジャイロセンサー

MS5611
- 気圧計

ST LIS3MDL
- 方位磁石

参照：
MPU9250
ICM-20602
ICM-20608
MS5611
ST LIS3MDL

加速度計や方位磁石のモジュールが重複して実装されてるのはなんでなんでしょうか？
精度や安定性向上のためですかね？

コネクタ

表面

JST-GH 4pin x2
JST-GH 5pin x1
JST-GH 6pin x2
Micro USB Type-B x1
2x5 pin hole
3x6 pin

裏面

JST-GH 5pin x1
JST-GH 6pin x2
JST SM06B x1
Micro SD Card slot x1

それぞれの用途等

詳細は
https://docs.px4.io/master/en/flight_controller/pixracer.html#pinouts
を参照してください。以下には概略のみ記載します。

表面 JST-GH 4pin 1つ目
主にCAN通信に利用

表面 JST-GH 4pin 2つ目
FrySky Telemetry Port
https://docs.px4.io/master/en/flight_controller/pixracer.html#frsky-telemetry--serial4
FrySky社のプロトコルで、ドローンの状態をプロポに送信するために利用します。

表面 JST-GH 5pin
RC Input (accepts PPM / S.BUS / Spektrum / SUMD / ST24)
プロポからの操作コマンドを受け取る口です。
https://docs.px4.io/master/en/flight_controller/pixracer.html#rc-input-accepts-ppm--sbus--spektrum--sumd--st24

表面 JST-GH 6pin 1つ目
Telemetry
https://docs.px4.io/master/en/flight_controller/pixracer.html#telem1-telem2osd-ports

表面 JST-GH 6pin 2つ目
Telemetry
https://docs.px4.io/master/en/flight_controller/pixracer.html#telem1-telem2osd-ports
(1つ目とおおよそ同じ)

表面 Micro USB Type-B
PCとの接続に利用

表面 2x5 pin hole
WiFiモジュールとの接続に利用
このWiFiはテレメトリや、ファームウェアアップデートなどに利用します。
参考：ESP8266 WiFi module

表面 3x6 pin
ESCをコントロールするために利用

各3ピン毎に一つのESCに接続します
３つのピンはそれぞれ、制御信号(PWM),Servo,GNDです。

裏面 JST-GH 5pin
SaftySwitchやPiezo端子(ブザー)に接続

裏面 JST-GH 6pin 1つ目
I2C通信とUSART通信でGPSデバイスに接続

裏面 JST-GH 6pin 2つ目
電源入力口

裏面 JST SM06B x1
Pixhawk Debug Port
http://dev.px4.io/master/en/debug/system_console.html#pixhawk_debug_port

裏面　Micro SD Card slot x1

その他参考

購入先サイト(mRobotics)のinterface欄

5x UART (serial ports), one high-power capable, 2x with HW flow control and GPS+I2C®
CAN
Spektrum DSM / DSM2 / DSM-X® Satellite compatible input up to DX9 and above.
Futaba S.BUS® & S.BUS2® compatible input
FRSky Telemetry port output
Graupner SUMD
Yuneec ST24
PPM sum input signal
OneShot PWM output (Configurable)
RSSI (PWM or voltage) input
I2C
SPI
External microUSB port
JTAG
Dronecode Debug connector
WiFi Telemetry & firmware update via ESP8266 (Included!)
6x PWM outputs
JST-GH connectors using Dronecode connector standard