在無人機馬達控制領域，兩種常用的通訊協定是 CAN（控制器區域網路）和 PWM（脈衝寬度調變）。每種協定都有其獨特的特性、優點和限制。了解這些差異對於為各種應用選擇合適的系統至關重要，尤其是在農業無人機這種嚴苛的環境中。

CAN（控制器區域網路）

能 是一種強大的數位通訊協議，旨在實現可靠的高速數據傳輸。它最初是為汽車行業開發的，但後來被廣泛應用於包括無人機技術在內的各個領域。

CAN的技術原理：

• 數位通訊：CAN 使用差分訊號技術，該技術涉及發送兩個互補訊號以減少雜訊並提高可靠性。
• 資料幀：資料以幀的形式傳輸，幀不僅包含資料有效載荷，還包含尋址資訊、控制位和錯誤檢測位。
• 錯誤處理：CAN 具有內建的錯誤偵測和修正機制，包括循環冗餘校驗 (CRC) 和確認槽。
• 多主控：CAN 支援多主架構，這意味著任何節點都可以在沒有中央控制器的情況下發起通訊。

CAN的優點：

1. 數位通訊：CAN 使用數位訊號進行資料傳輸，從而可以精確可靠地控制馬達。這種數位化特性確保指令清晰，不易出錯。

2. 高抗干擾性：CAN 的數位訊號具有很強的抗電磁幹擾 (EMI) 能力，這在電子雜訊較大的環境中至關重要。

3. 多功能資料傳輸：除了控制馬達油門之外，CAN 還能傳輸各種數據，包括馬達轉速、溫度、電流和其他運作參數。這種全面的數據傳輸支援進階監控和診斷。

4. 閉環控制：CAN 可實現閉環控制系統。利用馬達的即時回饋，動態調整控制參數，確保穩定且有效率的運作。

5. 錯誤檢測與糾正：CAN 具有內建的錯誤偵測和修正機制，可增強通訊的可靠性，減少資料損壞的可能性。

6. 降低佈線複雜性：CAN 允許多個設備透過單一總線進行通信，從而降低佈線的複雜性和重量，這在無人機應用中具有優勢。

PWM（脈衝寬度調變）

脈寬調製 是一種更簡單的基於模擬的通訊協議，透過改變脈衝寬度來控制馬達的速度和方向。由於其實現簡單，因此被廣泛使用。

PWM的技術原理：

• 模擬控制：PWM 調製數位脈衝的寬度，以模擬馬達的不同功率等級。脈衝寬度（佔空比）決定了馬達的轉速。
• 訊號頻率：PWM 訊號通常以固定頻率運行，並調整佔空比來控制輸出電壓和電流。
• 佔空比：訊號處於活動狀態的一個週期的百分比。佔空比越高，功率輸出就越高，馬達轉速就越快。

PWM的優點：

1. 簡單：PWM 的實現和理解相對簡單，使其成為滿足基本馬達控制需求的經濟高效的解決方案。

2. 低成本：與 CAN 相比，PWM 所需的硬體通常更便宜，這使其成為注重預算的應用的理想選擇。

3. 廣泛相容性：大多數馬達控制器支援 PWM 訊號，確保廣泛的兼容性和易於整合。

PWM的缺點：

1. 易受干擾：作為類比訊號，PWM 更容易受到電磁幹擾，這會導致訊號衰減和馬達控制不可靠。

2. 功能有限：PWM主要控制馬達的速度和方向，但不支援傳輸馬達狀態或操作參數等附加資料。

3. 開環控制：PWM 系統通常以開環配置運行，缺乏即時回饋，這會導致控制精度降低和穩定性問題。

為什麼要強調CAN？

在現代無人機應用中，特別是在農業等複雜且要求苛刻的環境中，強調 CAN 而不是 PWM 是由於幾個關鍵因素：

1. 高精度、高可靠性：CAN 的數位特性允許高精度馬達控制，這對於需要穩定和準確性能量的任務至關重要。

2. 增強穩定性：即使在沒有 RTK（即時動態）校正的單 GPS 場景下，CAN 系統也能保持穩定飛行。這是因為 CAN 系統可以整合來自各種感測器（例如 IMU、氣壓計和磁力計）的數據，從而動態調整馬達控制。

3. 全面的數據處理：CAN 處理全面資料傳輸的能力可確保更好的監控和診斷，從而提高維護和營運效率。

4. 惡劣環境下的堅固性：強大的抗 EMI 能力使得 CAN 成為幹擾普遍存在的工業和農業環境中的首選。

5. 可擴充性和靈活性：CAN 能夠在同一總線上支援多個設備，這使得它對於需要大量感測器和控制器的複雜無人機系統來說具有可擴展性和靈活性。

Hobbywing XRotor系列馬達：農業無人機的終極解決方案

Hobbywing XRotor 電機 該系列充分體現了整合 CAN 和 PWM 協議為農業無人機帶來的優勢。這些馬達專為提供強大的動力解決方案而設計，整合了 CAN 和 PWM 通訊協議，可提供無與倫比的可靠性和性能。

雙協議整合：

• CAN + PWM備份：XRotor 馬達同時支援 CAN 和 PWM 協議，確保當一種協議發生故障時，另一種協議可以作為備用協議。這種雙協定方案顯著提高了馬達控制系統的可靠性。

高級 CAN 通訊：

• 增強數據通信：XRotor系列全面融入CAN通信，帶來全新層次的資料通訊體驗。它可以傳輸詳細的馬達和 ESC（電子速度控制器）數據，確保精確的控制和監控。

• 數位油門控制：配備 CAN 介面的數位油門，控制精度無與倫比。這可以平滑且準確地調整馬達轉速和扭矩，即使在惡劣條件下也能確保穩定的飛行性能。

即時數據和遠端升級：

• 即時回饋：所有重要信息，包括電調和電機工作數據，均即時檢索。這種持續的回饋迴路有助於在飛行過程中保持最佳性能並進行即時調整。

• 遠端 ESC 韌體升級：透過 CAN 遠端升級 ESC 韌體的能力可確保無人機始終能夠更新最新的功能和改進，而無需物理存取無人機，從而提高營運效率。

全面的飛行控制器整合：

• 無縫集成：XRotor 馬達相容於 APM、Microk、博鷹、極翼、奇飛、極目等主流飛控，廣泛的兼容性確保 XRotor 系列能夠無縫整合到各種無人機系統中。

支援CAN協議的無人機配件

以下是一些支援 CAN 協議的高品質無人機配件，可增強農業無人機的性能和可靠性：

1. CUAV 新款 PIX CAN PMU：這款高精度電壓和電流偵測電源管理單元模組專為無人機設計，提供精確的電源管理並提高無人機運作的整體效率。

2. CUAV 新款 CAN PDB 載板：此載板與 Pixhawk、Pixhack 和 Px4 飛行控制器相容，為 RC 無人機直升機提供可靠的電力分配和無縫整合。

3. HolyBro CAN Hub 2-12S 供電 CAN 連接埠擴充模組：此模組針對各種飛控開發，可擴充CAN端口，方便連接多種設備，提升通訊效率。

4. CUAV 新款 NEO 3X GPS：此 GPS 模組採用 Ublox M9N GNSS 和 DroneCAN 協議，為無人機提供精確定位和可靠導航。

5. CUAV CAN PDB 電源模組載板和 X7+ Pro Core Pixhawk 飛行控制器自動駕駛儀：此綜合套件包括配電板和高性能飛行控制器，可確保對高級無人機應用進行強大的控制和電源管理。

6. CUAV罐PMU：專為無人機電源管理設計的數位高精度電源偵測模組，確保精確監控和高效電源使用。

7. CUAV Pixhawk 無人機 FPV X7+ Pro 飛行控制器 NEO 3 Pro GPS 和 CAN PMU 電源模組組合：此組合包包括飛行控制器、GPS 模組和電源管理單元，為無人機控制和導航提供完整的解決方案。

8. JIYI CAN HUB 模組，適用於 K++ V2 飛行控制器：此 CAN 集線器模組支援 6-14S 電源輸入和 12V 輸出，專為農業無人機設計，提供可靠的電源分配和增強的通訊。

9. CUAV MS5525 SKYE空速感知器：該感測器具有防雨結構、智慧除冰和雙溫控系統，使用 CAN 協定提供高達 500 公里/小時的精確空速測量。

這些配件透過其先進的 CAN 協議支持，可確保精確的控制、穩定的通訊和高效的電源管理，顯著提高農業無人機的性能和可靠性。

結論

雖然 CAN 和 PWM 在無人機馬達控制中各有千秋，但好盈 XRotor 馬達系列將兩種協定整合在一起，為可靠性、精度和高級功能樹立了新的標竿。 CAN 協定強大的高精度控制和全面的資料處理能力，加上 PWM 的簡單易用性和廣泛的兼容性，共同打造出多樣化、值得信賴的解決方案。這種雙協議方案確保搭載 XRotor 馬達的農業無人機能夠實現穩定、高效和精準的性能，滿足現代農業應用的嚴格要求。