[ FPV 드론 FC 선택법] STM32 시리즈로 드론 성능 극대화하기

FPV 드론 FC 제어시스템 소개와 종류(Flight Controller) STM32 특징 소개

FPV 드론을 제어하고 통제하려면 컴퓨터의 CPU에 해당하는 FC (FlightController) 부품이 필요합니다. 그 역할을 해주는 부품으로 FPV 드론의 FC는 가속도계, 자이로스코프, ESC, 카메라, GPS, 수신기 등 다른 부속들을 연결해서 통제 및 제어를 해줍니다. FPV 드론 FC 시스템은 PID(Proportional-Integral-Derivative) 제어 알고리즘을 이용하여 FPV 드론을 안정적으로 작동하게 하며 GPS(Global Positioning System) 기능을 이용해 위치 정보를 파악하고, 가속도 센서를 통해 드론의 속도를 측정하며 자이로스코프로 각도 및 방향을 감지합니다.

FPV 드론 FC (Flight Controller) 선택 가이드

FPV 드론 FC는 컴퓨터의 CPU에 해당하는 MCU 성능에 따라 구분합니다. MCU는 STM32 마이크로컨트롤러의 버전 시리즈 제품으로 성능에 따라 분류되면 그 분류는 아래와 같습니다.

FC 시스템의 구성

FPV 드론의 FC 시스템은 여러 센서 및 부품이 조화를 이루어 작동합니다. 주요 구성 요소로는 다음과 같습니다:

• 가속도계: 드론의 가속도를 측정하여 비행 중 속도와 변화를 추적합니다.
• 자이로스코프: 드론의 각도와 방향을 감지하여 안정적인 비행을 돕습니다.
• ESC (Electronic Speed Controller): 모터의 속도를 제어하여 드론의 비행을 가능하게 합니다.
• 카메라: FPV 드론에서 가장 중요한 부품으로, 비행 중 실시간 영상을 전송하여 비행자가 시각적으로 드론을 조종할 수 있게 합니다.
• GPS: 드론의 위치를 파악하고, 비행 경로를 추적하는 데 사용됩니다.
• 수신기: 비행자의 조종 명령을 수신하고, 이를 FC에 전달하여 드론을 제어합니다.

FC의 성능에 영향을 미치는 STM32 마이크로컨트롤러

FPV 드론의 Flight Controller는 STM32 마이크로컨트롤러(MCU)를 기반으로 다양한 성능을 발휘합니다. STM32는 ARM Cortex 아키텍처를 기반으로 하여, 드론의 성능에 따라 다양한 모델이 존재합니다. 각 STM32 MCU의 성능에 따라 드론의 제어 능력이 달라지므로, 드론의 용도와 요구 사항에 맞는 FC를 선택하는 것이 중요합니다.

FC STM32F1

• 특징 코어: ARM Cortex-M3
• 클럭 속도: 최대 72 MHz
• 플래시 메모리: 16 KB ~ 512 KB RAM: 4 KB ~ 64 KB
• GPIO 핀 수: 다양, 최대 80개
• 기본 기능:
  타이머, ADC, DAC, UART, SPI, I2C 저전력 모드: 다양한 저전력 모드 지원 인터페이스: USB, CAN 가격: 상대적으로 저렴, 입문자 및 기본 기능을 위한 드론에 적합

FC STM32F2

• 특징 코어: ARM Cortex-M3
• 클럭 속도: 최대 120 MHz
• 플래시 메모리: 128 KB ~ 1 MB RAM: 16 KB ~ 128 KB
• GPIO 핀 수: 다양, 최대 114개
• 기능:
  향상된 성능 F1 시리즈에 비해 향상된 성능과 더 많은 기능 고속 인터페이스: USB OTG, Ethernet 지원 메모리 보호: 플래시 메모리의 보안 기능 강화 용도: 더 많은 연산을 필요로 하는 중급 드론 및 다양한 임베디드 시스템

FC STM32F4

• 특징 코어: ARM Cortex-M4
• 클럭 속도: 최대 180 MHz
• 플래시 메모리: 64 KB ~ 2 MB RAM: 20 KB ~ 256 KB
• GPIO 핀 수: 다양, 최대 168개
• 기능:
  고성능DSP(Digital Signal Processing) 명령어 지원, 부동소수점 연산 장치(FPU) 내장 다양한 주변 장치: 타이머, ADC, DAC, UART, SPI, I2C, USB, CAN, Ethernet, SDIO 강력한 인터페이스: 고속 USB, Ethernet, LCD 컨트롤러 등 저전력 기능: 다양한 저전력 모드와 배터리 백업 기능 용도: 고성능 드론, 복잡한 제어 시스템, 고급 임베디드 시스템

FC STM32F7

• 특징 코어: ARM Cortex-M7
• 클럭 속도: 최대 216 MHz
• 플래시 메모리: 256 KB ~ 2 MB
• RAM: 320 KB ~ 512 KB
• GPIO 핀 수: 다양, 최대 176개
• 기능:
  고성능 DSP 명령어 및 부동소수점 연산 장치(FPU) 내장 타이머, ADC, DAC, UART, SPI, I2C, USB, CAN, Ethernet, SDIO, 카메라 인터페이스, LCD 컨트롤러 등 다양한 주변 장치 복잡한 알고리즘 및 실시간 데이터 처리에 적합 다양한 저전력 모드와 배터리 백업 기능 고성능 드론, 복잡한 임베디드 시스템, 멀티미디어 애플리케이션 등에 적합

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FPV 드론 FC STM32

FPV 드론 FC를 선택하실 때 배터리 입력 전압과 필요에 따라서 블랙박스 용량을 확인하시면 됩니다. 보드의 장착 크기와 가능하면 ESC와 세트로 구매하시는 것을 권해드립니다. 차후 배선 작업하기가 쉬울 뿐만 아니라 파손 시 부속의 호환성 문제가 발생할 수 있기 때문입니다.

✔ STM32F4 시리즈

FPV 드론 FC STM32F405RGT6 32BIT

✔STM32F7 시리즈

FPV 드론 FC STM32 F722	STM32F722RGT6 216MHz
STM32F722RGT6 216MHz	STM32F745VG 216 MHZ

자세한 세부사항은 이미지 링크를 통해 보실수 있습니다.

FPV 드론의 비행 성능을 결정하는 중요한 요소 중 하나가 바로 Flight Controller입니다. STM32 시리즈의 다양한 마이크로컨트롤러 성능을 고려하여 드론의 용도에 맞는 FC를 선택하면, 안정적이고 효율적인 비행을 즐길 수 있습니다