Seleção do tipo de interface de dados para transmissor de drones e receptor

Hoje, um cliente relatou que nosso transmissor e receptor de drone teve um problema. Existem três interfaces de dados reservadas no TX900: TTL D1, Ônibus D2, e D3 RS232. Depois de conectar os dados de telemetria ao D1, o atraso do vídeo se torna muito grande. Ele nos perguntou como resolver isso.

Aqui está a descrição do problema: Quando conecto os dados de telemetria à unidade aérea que afeta o vídeo e encontrei algum atraso no vídeo. Apenas os dados de telemetria causaram tal problema sem telemetria, não há nenhum problema. Sem dados de telemetria, não existe esse problema com telemetria em uma curta distância, esse problema ocorreu.

Nosso TX900 O transmissor e receptor do drone podem ser personalizados com três tipos de interface de dados de telemetria para atender às suas necessidades: TTL, RS232, e interfaces SBUS.

Nosso TX900 é uma transmissão bidirecional. O upload de dados e o download de vídeo não afetam um ao outro. Contudo, o fluxo de vídeo é maior que o fluxo de dados. Por favor, veja as configurações aqui. Você os mudou? A configuração padrão é 1D4U.

D1 é a porta serial transparente do modem principal do TX900. Existe um problema conhecido: se a quantidade de dados em D1 for muito grande, isso pode afetar o link sem fio. O desempenho é que o link sem fio pode ser temporariamente desconectado e depois reconectado. Não está claro se o cliente encontrou esse problema.

Aqui está o vídeo de teste do cliente.

O comprador também confirmou que o tipo de rede tx900 é ponto a ponto, apenas um transmissor e um receptor, sem repetidor. Pelo vídeo do comprador não parece ser um problema causado por D1. Que tipo de câmera está conectada ao front-end do cliente? Uma webcam ou uma placa codificadora? O comprador respondeu que usou uma câmera SIYI ZR30.

Solução de problemas.

Se D1 TTL estiver conectado, se a quantidade de dados for muito grande, isso pode afetar o transmissor de vídeo sem fio do drone e o link do receptor, porque D1 é a porta serial transparente do link wireless. Tente mudar seu controlador de vôo para conectar via D3 RS323. (talvez você também precise usar a placa conversora TTL para RS232 no lado do transmissor e do receptor).

Com congelamento de vídeo, verifique se há taxa de erro de bit, parâmetros sem fio relatados pelo nó central e nó de acesso.

Pare de transmitir o vídeo quando ele congelar, e use a função de medida da UI da web para testar se 100% a transmissão pode ser alcançada enviando pacotes de dados de 4 a 8 Mbps do nó de acesso para o nó central.

Nosso engenheiro acredita que o problema travado no vídeo do cliente não tem nada a ver com os dados de telemetria de transmissão transparente D1. Deve ser causado pela longa distância, a baixa taxa de interface aérea sem fio, e o efeito de fila do stream de vídeo. Para verificar esta especulação, existem dois métodos:

1. O cliente não pode receber os dados de telemetria (ou os dados de telemetria passam por um link de transmissão digital separado) para testes comparativos
2. Envie-nos as configurações de codificação de vídeo da câmera do gimbal SIYI usadas pelo cliente para ver se há alguma possibilidade de otimização (Comuniquei-me com SIYI atrás e descobri que eles não abriram algumas configurações avançadas de codificação, o que afetaria a suavidade e o desempenho em tempo real do vídeo)

Tipo de interface de dados do transmissor e receptor drone

Nosso TX900 O transmissor e receptor do drone podem ser personalizados com três tipos de interface de dados de telemetria para atender às suas necessidades: TTL, RS232, e interfaces SBUS devido à sua compatibilidade, características do protocolo, e necessidades específicas de aplicação. Aqui está uma análise detalhada das razões por trás dessa escolha de design.

1. Universalidade das interfaces TTL

• Compatibilidade direta de hardware: Níveis de TTL (3.3V/5V) corresponder aos níveis GPIO dos microcontroladores convencionais (como STM32), permitindo conexões diretas a sensores (por exemplo., GPS, módulos de fluxo óptico) e ferramentas de depuração sem a necessidade de mudança de nível.
• Expansão de recursos: Os controladores de vôo normalmente apresentam múltiplas portas seriais TTL (por exemplo., PIXHAWK suporta até cinco), permitindo conexões paralelas à telemetria, módulos transmissores e receptores de drones, e outros periféricos.
• Conveniência de depuração: As interfaces UART facilitam a atualização do firmware e a saída de log, simplificando o processo de desenvolvimento.

2. Casos de uso específicos para interfaces RS232

• Comunicação de longa distância: A sinalização de ±12V do RS232 fornece forte imunidade a ruídos, tornando-o adequado para transmissão de transmissor e receptor de drone sem fio de longo alcance em distâncias maiores que 10 quilômetros (por exemplo., comunicação entre drones industriais e estações terrestres).
• Compatibilidade herdada: Alguns dispositivos mais antigos ou receptores de controle remoto podem usar interfaces RS232, exigindo chips de mudança de nível (como MAX232) para conexão com controladores de vôo.
• Expansão de mudança de nível: Circuitos externos podem converter sinais TTL para RS232, permitindo compatibilidade com uma gama mais ampla de dispositivos (como certos receptores SBUS).

3. Vantagens das interfaces SBUS

• Transmissão de Canal Eficiente: SBUS é um protocolo serial que suporta 16 canais proporcionais mais 2 canais digitais, atendendo às necessidades de controle multiparâmetros dos drones (por exemplo., servos e ajustes de câmera).
• Conexão estilo barramento: Usando um hub, vários dispositivos podem ser conectados através de uma única linha, reduzindo a complexidade da fiação.
• Otimização de hardware: Embora baseado na sinalização TTL, SBUS usa lógica invertida (sinal baixo representa “1”) e opera a uma taxa de transmissão de 100 Kbps, exigindo circuitos de inversão (como transistores) para compatibilidade.

Comparação de interfaces e tendências tecnológicas

Tipo de interface	Vantagens centrais	Casos de uso típicos	Desafios de implementação de hardware
TTL	Compatibilidade direta com microcontroladores; baixa latência	Conexões de sensores; depuração de firmware	Curta distância de transmissão
RS232	Forte imunidade a ruído; suporta comunicação de longa distância	Controle industrial; compatibilidade de dispositivos legados	Requer chips de mudança de nível
SBUS	Transmissão multicanal; expansão estilo ônibus	Sinais de controle remoto; controle de vários dispositivos	Precisa de circuitos lógicos invertidos ou chips de decodificação dedicados

Direções da Evolução Tecnológica:

• Multiplexação de interface: Os controladores de vôo mais recentes estão usando cada vez mais a multiplexação UART para suportar protocolos SBUS, reduzindo o número de interfaces físicas necessárias.
• Alternativas sem fio: Tecnologias como a telemetria de 2,4 GHz/5,8 GHz estão substituindo gradualmente o RS232 para comunicação de longa distância (por exemplo., Dispositivos TAISYNC PD21A).
• Projetos Integrados: Inovações como as da patente CN216848552U demonstram como a lógica de prioridade pode permitir que vários controles remotos operem um único drone, reduzindo a complexidade do hardware.

Resumindo, a coexistência de TTL, RS232, e interfaces SBUS refletem um equilíbrio no projeto do controlador de vôo em relaçãocompatibilidade, expansão funcional, eeficiência do protocolo. TTL atende às necessidades básicas de comunicação, RS232 atende a cenários específicos, enquanto o SBUS surgiu como uma opção padrão em aplicações de controle remoto devido ao seu protocolo eficiente.