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

而航模常用的PWM信號,其實只使用了它的一部分功能,就是只用到高電平的寬度來進行信號的通信,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, 所以他擁有了數(shù)字信號的抗干擾能力。
脈寬的調(diào)節(jié)是連續(xù)的,使得它能夠傳輸模擬信號。
PWM信號的發(fā)生和采集都非常簡單,現(xiàn)在的數(shù)字電路則使用計 數(shù)的方法產(chǎn)生和采集PWM信號。
信號值與電壓無關(guān),這在電壓不恒定的條件下非常有用,比如電 池電壓會隨消耗而降低,DCDC都會存在紋波等等,這些因素不會干擾信號的傳輸。
PWM因為處理簡單,在航模圈至今仍然廣泛用以驅(qū)動舵機和固定翼飛機的電調(diào)等。其相對于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。換句話說,需要傳輸幾個通道,就需要幾組物理連線。
PPM(CPPM)
全稱是Pulse Position Modulation。
因為PWM每路只能傳輸一路信號,在分別直接驅(qū)動不同設(shè)備的時候(比如固定翼,每路各自驅(qū)動不同的舵機和電調(diào))這沒有任何問題。但在一些場合,我們并不需要直接驅(qū)動設(shè)備,而是需要先集中獲取接收機的多個通道的值,再做其他用途時,比如將兩個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,要將接收機的信號傳輸給飛控時,每個通道一組物理連線的方式就顯得非常的繁瑣和沒有必要。這時候PPM就是救星了。
航模使用的PWM信號,高電平的持續(xù)時間在整個時間軸上所占的空間其實是很小的(假設(shè)高電平是信號),絕大部分的時間都是空白的。PPM簡單的將多個通道的數(shù)值一個接一個合并進一個通道,用2個高電平之間的寬度來表示一個通道的值。下圖中的第一行。

因為每一幀信號的尾部必須加入一個足夠長的空白(顯著超過一個正常PWM信號的寬度)來分隔前后兩個信號,每一幀能傳輸?shù)男盘柾ǖ雷疃嘀荒艿?個。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協(xié)議詳細敘述的原因??偩€是指他可以連接多個設(shè)備,這些設(shè)備通過一個Hub與這個總線相連,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行基礎(chǔ)。 使用TTL電平,即3.3V。 使用負邏輯,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。
但是該協(xié)議并不是一種總線化的協(xié)議,要靠接收機取把協(xié)議變?yōu)镻WM來驅(qū)動舵機,DSM2接口也只能連接接收機和衛(wèi)星接收機,不過對于飛控來說這個無所謂,反正也是一個接口連接到飛控就可以了。
DSMX是DSM2的升級版,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機上的信息傳回遙控器上在液晶屏顯示,不過對于玩兒飛控這個功能不重要,有了電臺和PC,這個意義不大。
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上加飛控,那么其實這個問題對你來說不是問題:PWM。
★.如果你需要配置無線教練機或者無線模擬器,那么一個支持PPM輸出的接收機可以省去一團亂麻的連線。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表現(xiàn),那也許你會開始能感受到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,除了控制飛機,還要控制云臺等等一系列其他附加設(shè)備時,S.BUS的多通道會給你帶來很大便利。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。