ButterFlight飞控中的超声波传感器(Sonar)配置指南

超声波传感器在ButterFlight中的应用

超声波传感器(Sonar)是ButterFlight飞控系统中用于低空高度测量的重要组件。它主要用于3.5米以下的低空飞行场景，与气压计(BARO)配合使用，可实现精确的高度保持功能。

工作原理

超声波传感器通过发射超声波并接收回波来计算与地面的距离。相比气压计，它在低空环境下能提供更精确的高度数据。但需要注意，超声波传感器仅在设备倾斜角度小于22.5度时才会启用，这是为了避免在剧烈机动时产生错误读数。

硬件选型与连接

支持的传感器类型

ButterFlight主要支持以下两种超声波传感器：

1. HCSR04传感器：最常见的超声波模块，使用简单
2. Parallax 28015单线式传感器：需要额外配置电阻网络

电阻配置说明

对于Parallax 28015传感器，需要按照以下方式连接1kΩ电阻：

          1k
TRIGGER--/\/\--\
                \_______ 28015 SONAR
          1k    /
ECHO-----/\/\--/

这种配置确保了信号电平与飞控板输入要求的兼容性。

不同飞控板的连接指南

Naze/Flip32+飞控

连接方式

工作模式	触发引脚	回波引脚	是否需要1k电阻
并行PWM/ADC电流传感器模式	PB8 (Motor5)	PB9 (Motor6)	不需要
PPM/串行接收模式	PB0 (RC7)	PB1 (RC8)	需要

使用限制

在并行PWM模式下使用时，电流计功能将无法同时使用。

CC3D飞控

连接方式

触发引脚	回波引脚	是否需要1k电阻
PB5 (RC4)	PB0 (RC5)	需要

使用限制

配置超声波传感器后，SoftSerial或并行PWM功能将不可用。

SPRacingF3飞控

连接方式

触发引脚	回波引脚	是否需要1k电阻
PB0 (RC7)	PB1 (RC8)	需要

使用限制

启用超声波传感器后，SoftSerial2或并行PWM功能将无法使用。

实际应用建议

1. 安装位置：将超声波传感器安装在设备底部中央位置，确保垂直向下
2. 环境适应：避免在多尘、多雾或强风环境下依赖超声波传感器
3. 高度切换：系统会自动在3.5米高度附近切换超声波和气压计数据
4. 校准步骤：使用ButterFlight配置工具进行传感器校准，确保读数准确

常见问题排查

如果超声波传感器工作不正常，可以检查以下方面：

1. 确认供电电压稳定(通常5V)
2. 检查接线是否正确，特别是触发和回波引脚
3. 对于Parallax传感器，确认电阻网络连接正确
4. 在配置工具中检查传感器是否被正确识别
5. 确保设备倾斜角度不超过22.5度时进行测试

通过合理配置和使用超声波传感器，可以显著提升ButterFlight飞控在低空飞行时的稳定性和精确度。