相信這個(gè)問題是每個(gè)模友在新入航??訒r(shí)都會(huì)遇到的問題,也仍然在困擾著不少新手。這里簡單對(duì)比解釋一下,希望對(duì)新手有幫助。
PWM, PPM(也叫CPPM,基本上可以理解為兩者是同一個(gè)東西), S.BUS,DSM2都是接收機(jī)與其他設(shè)備通信的協(xié)議。請注意這里不要和遙控器和接收機(jī)之間的協(xié)議混淆。遙控器和接收機(jī)之間會(huì)采用某種協(xié)議來互相溝通,這些協(xié)議往往各個(gè)廠牌各自有一套且互不兼容。但接收機(jī)輸出的信號(hào)是有通行標(biāo)準(zhǔn)的,我們這里討論的就是接收機(jī)輸出的信號(hào)。
PWM
PWM ,Pulse Width Modulation的縮寫,英文意思是脈寬調(diào)制,在航模中主要用于舵機(jī)的控制。這是一種古老而通用的工業(yè)信號(hào),是一種最常見的控制信號(hào)。該信號(hào)主要原理是通過周期性跳變的高低電平組成方波,來進(jìn)行連續(xù)數(shù)據(jù)的輸出。如下圖所示:

而航模常用的PWM信號(hào),其實(shí)只使用了它的一部分功能,就是只用到高電平的寬度來進(jìn)行信號(hào)的通信,而固定了周期,并且忽略了占空比參數(shù)。
PWM的優(yōu)點(diǎn)很明顯
由于傳輸過程全部使用滿電壓傳輸,非0即1,很像數(shù)字信號(hào), 所以他擁有了數(shù)字信號(hào)的抗干擾能力。
脈寬的調(diào)節(jié)是連續(xù)的,使得它能夠傳輸模擬信號(hào)。
PWM信號(hào)的發(fā)生和采集都非常簡單,現(xiàn)在的數(shù)字電路則使用計(jì) 數(shù)的方法產(chǎn)生和采集PWM信號(hào)。
信號(hào)值與電壓無關(guān),這在電壓不恒定的條件下非常有用,比如電 池電壓會(huì)隨消耗而降低,DCDC都會(huì)存在紋波等等,這些因素不會(huì)干擾信號(hào)的傳輸。
PWM因?yàn)樘幚砗唵?,在航模圈至今仍然廣泛用以驅(qū)動(dòng)舵機(jī)和固定翼飛機(jī)的電調(diào)等。其相對(duì)于PPM等協(xié)議最大的不同在于,它每條物理連線里只傳輸1路信號(hào)。換句話說,需要傳輸幾個(gè)通道,就需要幾組物理連線。
PPM(CPPM)
全稱是Pulse Position Modulation。
因?yàn)镻WM每路只能傳輸一路信號(hào),在分別直接驅(qū)動(dòng)不同設(shè)備的時(shí)候(比如固定翼,每路各自驅(qū)動(dòng)不同的舵機(jī)和電調(diào))這沒有任何問題。但在一些場合,我們并不需要直接驅(qū)動(dòng)設(shè)備,而是需要先集中獲取接收機(jī)的多個(gè)通道的值,再做其他用途時(shí),比如將兩個(gè)遙控器之間連接起來的教練模式,比如遙控器接電腦玩模擬器,當(dāng)然還有我們玩多軸,要將接收機(jī)的信號(hào)傳輸給飛控時(shí),每個(gè)通道一組物理連線的方式就顯得非常的繁瑣和沒有必要。這時(shí)候PPM就是救星了。
航模使用的PWM信號(hào),高電平的持續(xù)時(shí)間在整個(gè)時(shí)間軸上所占的空間其實(shí)是很小的(假設(shè)高電平是信號(hào)),絕大部分的時(shí)間都是空白的。PPM簡單的將多個(gè)通道的數(shù)值一個(gè)接一個(gè)合并進(jìn)一個(gè)通道,用2個(gè)高電平之間的寬度來表示一個(gè)通道的值。下圖中的第一行。

因?yàn)槊恳粠盘?hào)的尾部必須加入一個(gè)足夠長的空白(顯著超過一個(gè)正常PWM信號(hào)的寬度)來分隔前后兩個(gè)信號(hào),每一幀能傳輸?shù)男盘?hào)通道最多只能到8個(gè)。這在大部分的場合已經(jīng)足夠了,比如剛才說的教練模式/模擬器/多軸等。且PPM是一個(gè)通行標(biāo)準(zhǔn),絕大多數(shù)廠牌的遙控/接收都是支持的。
S.BUS(S-BUS/SBUS)
全稱是Serial Bus。
S.BUS是一個(gè)串行通信協(xié)議,最早由日本廠商FUTABA(扶他爸~)引入,隨后FrSky的很多接收機(jī)也開始支持,S.BUS是全數(shù)字化接口總線,數(shù)字化是指的該協(xié)議使用現(xiàn)有數(shù)字通信接口作為通信的硬件協(xié)議,使用專用的軟件協(xié)議,這使得該設(shè)備非常適合在單片機(jī)系統(tǒng)中使用,也就是說適合與飛控連接。這也就是我為什么要將這個(gè)協(xié)議詳細(xì)敘述的原因??偩€是指他可以連接多個(gè)設(shè)備,這些設(shè)備通過一個(gè)Hub與這個(gè)總線相連,得到各自的控制信息。
S.bus使用RS232C串口的硬件協(xié)議作為自己的硬件運(yùn)行基礎(chǔ)。 使用TTL電平,即3.3V。 使用負(fù)邏輯,即低電平為“1”,高電平為“0”。 波特率:100000(100k),注意:不兼容波特率115200。
DSM2(DSMX)
DSM是Digital Spread Spectrum Modulation的縮寫
DMS協(xié)議一共有三代: DSM、DSM2、DSMX。國內(nèi)最常見的是DSM2,JR和Spectrum 的遙控器都支持。該協(xié)議也是一種串行協(xié)議,但是比S.BUS更加通用,使用的標(biāo)準(zhǔn)串口定義,所以市面上兼容接收機(jī)更加便宜,兼容的設(shè)備也更多,比如電直的三軸陀螺VBar就可以直接接受DSM2信號(hào)。
但是該協(xié)議并不是一種總線化的協(xié)議,要靠接收機(jī)取把協(xié)議變?yōu)镻WM來驅(qū)動(dòng)舵機(jī),DSM2接口也只能連接接收機(jī)和衛(wèi)星接收機(jī),不過對(duì)于飛控來說這個(gè)無所謂,反正也是一個(gè)接口連接到飛控就可以了。
DSMX是DSM2的升級(jí)版,協(xié)議基本一樣就是速率加快了。DSMX協(xié)議可以用于雙向傳輸,即能夠?qū)w機(jī)上的信息傳回遙控器上在液晶屏顯示,不過對(duì)于玩兒飛控這個(gè)功能不重要,有了電臺(tái)和PC,這個(gè)意義不大。
那么到底該用什么呢?
★.如果你是固定翼玩家,也無意在固定翼飛機(jī)上加飛控,那么其實(shí)這個(gè)問題對(duì)你來說不是問題:PWM。
★.如果你需要配置無線教練機(jī)或者無線模擬器,那么一個(gè)支持PPM輸出的接收機(jī)可以省去一團(tuán)亂麻的連線。如果普通休閑玩多軸,無論是航拍還是穿越,PPM也足夠勝任。
★.如果你開始追求極限的穿越機(jī)表現(xiàn),那也許你會(huì)開始能感受到S.BUS的低延遲帶來的優(yōu)勢?;蛘吣闵孀愎δ茇S富的正經(jīng)航拍機(jī),除了控制飛機(jī),還要控制云臺(tái)等等一系列其他附加設(shè)備時(shí),S.BUS的多通道會(huì)給你帶來很大便利。然而你需要尋找支持S.BUS的遙控接收組合,這也許意味著額外的投入。