上面两个是CF1.0正面和反面电路板图片。
主要特点如下：
体积小而轻，大小为9cm（电机到电机距离）和手掌差不多大，重量大约19克。
官方采用的是170mAh锂电池，大约连续飞行7分钟，充电时间20分钟左右。
板上自带一个标准的Mrcio_usb接口可用通过USB线给电池充电。
板载一个Nordic半导体公司的NRF24L01P芯片，与CrazyradioUSB通信，在空旷地带通信距离80米。
板载的微处理器自带bootloader引导程序，可通过无线模块更新固件。
采用ST公司的STM32F103CB32位ARM处理器，主频72MHz，内部RAM容量20K，FLASH容量128K。
采用Invensense公司的MPU6050三轴陀螺仪和三轴加速度传感器。
采用Honeywell公司的HMC5883L三轴磁阻传感器
采用MeasurementSpecialties公司的MS5611高精度气压传感器芯片。（官方提供的cf1.0有两个版本6DOF和10DOF，这两个版本的区别是6DOF没有焊接HMC5883L和MS5611）.
板载一个2×10 1.27mm的孔（需要可以焊接一个排针）外扩展UART SPI IIC和JTAG调试接口。
电路分析
电气系统框图
1.电源部分：
电池控制芯片采用TI公司的BQ24075，BQ24075开关控制脚SYSOFF有两种控制方式，USB插上时SYSOFF拉低有输出电压，此时对电池充电；另外通过MAX16054接了一个开关，按下开关MAX16054输出反转一次，MCU的一个管脚也接到MAX16054上也可以通过MAX16054自己关闭电源。多说一句的是BQ24075还有BQ24075T，两种芯片完全不同（TS引脚不同）。
图 BQ24075应用电路
图 BQ24075T应用电路
CF1.0内部的电源有两路：一路给三个传感器（模拟部分）供电；另一路是MCU通信（数字部分）供电。两路电源的地分别通过0欧姆的电阻接到外部的电池地上。两路的稳压电源是使用TI公司的TPS79301，TPS79301是超低噪声200mA的线性稳压模块，可以通过修改电阻设置输出电压。传感器供电的TPS79301输出电压为2.8V，MCU等供电的电压为2.8V（USB插上充电时为3.3V）。
CF1.0官方版本使用（现在官方更换了）的是Fullriver公司的671723HS25C锂电池。该电池电压3.7V，容量 170mAh 连续放电率25C，重量<5克。官方对电池的说法是测试了100mAH-400mAH的锂电池，发现150mAH到250mAH是最佳飞行性能的容量范围。
2. MCU
CF1.0使用的MCU是ST公司的STM32F103CB，主频72MHz，内部128KFlash和20K ram，CF1.0的程序中使用了FreeRTOS的操作系统，该系统对对Flash和RAM的消耗比较大，目前固件在62K左右的Flash和16K 的RAM（不包括对磁阻传感器的采样处理）。目前的处理能力使用了52%左右。该MCU有足够的空间和运算能力编写更多的算法和一些外部扩展。
3．传感器
CF1.0采用了三颗传感器芯片MPU6050、HMC5883L和MS5611.MPU6050是一个包括了三轴陀螺仪和三轴加速度计的芯片，可以保持CF 稳定飞行。MPU6050、MS5611和MCU采用IIC总线链接，MPU6050外部IIC接到HMC5883L。截至2014年10月为止飞控的算法没有使用HMC5883L。MS5611气压传感器在定高的功能中使用到了。
在开机时软件会检测是否焊接HMC5883L和MS5611只有其中一片焊接就认为是10DOF，可以通过修改固件将HMC5883L去掉。
4.无线通信部分
通信部分芯片采用Nordic半导体公司的NRF24L01P芯片,该芯片外部使用一个0.5db的天线，可以增加通信距离。nRF24L01P的时钟使用的是MCU输出时钟。
5.扩展接口
扩展口位于Crazyflie的左侧，它是一个未焊接排针的10*2针1.27mm间距的过孔。我们是想通过这些过孔来连接上面或者两侧的扩展板。它甚至可以堆叠多个扩展板。
扩展口分为两部分。pin1到pin10是JTAG部分，pin11到pin20是总线/电源部分。UART的RX/TX位于JTAG部分，因为很多基于JTAG的FTDI可以用作串口通讯，这在调试的时候非常方便。
接口描述 接口名字描述
1 VCC 数字电源
2 TMS 测试模式使能
3 EXT_I2C_SCL/TX I2C_SCL 或 UART TX
4 TCK 测试时钟
5 EXT_I2C_SDA/RX I2C_SDA 或UART RX
6 TDO 测试数据输出
7 N/A 未使用
8 TDI 测试数据输入
9 DGND 数字地
10 SNRST 系统复位
11 EXT_SPI_CS/AIN4 SPI 片选或4管脚模拟输入
12 EXT_SPI_MOSI/AIN5 SPI 片上主机输出从机输入或5管脚模拟输入
13 EXT_SPI_SCK/AIN6 SPI 时钟或6管脚模拟输入
14 EXT_SPI_MISO/AIN7 SPI 片上主机输入从机输出或7管脚模拟输入
15 VCC 数字电源
16 VCOM 电池/USB 电源
17 DGND 数字地
18 DGND 数字地
19 AGND 模拟地
20 VCCA 模拟电源
6.电机驱动
图 CF1的电机驱动电路
CF1.0使用的有刷电机驱动是一个简单的模式管驱动，如左侧原理图所示。还有一个续流二极管来分流由电机在PWM工作模式下产生的反电动势尖峰。选择的是NXP公司的SOT-23封装的PMV31XN场效应管，它能很好的处理至少3A的大电流。MOSFET最重要的属性是能够影响电机可用电能的导通电阻（Rdson）。PMV31XN在VGS=2.5V ID =1A 时的导通电阻为44毫欧（最大53毫欧），VGS=4.5V ID =1.5A时的导通电阻约为31毫欧（最大37毫欧）。
这种微型四轴目前多数采用这种空心杯电机，空心杯电机属于有刷电机，驱动的方式是MCU的PWM输出经过MOS管后直接驱动电机，MCU的PWM输出占空比改变时加在电机两端的电压发生变化达到调速的目的。为什么微型四轴不使用无刷电机？无刷电机相比有刷效率高，但无刷驱动需要电调，有刷驱动简单，在微型四轴上现在流行使用空心杯电机。
7.电机和螺旋桨规格
额定电压4.2 V Max
适用电压3.7 V
空载转速45000 ±15% RPM
空载电流80 mA Max
启动电压0.8 V Max
额定负载转速21000 ±15% RPM
额定负载电流810 mA Max
电阻2.3 ±20% Ω
轴径0.8 mm
电机直径6 ± 0.05 mm
电机长度15 mm
质量1.7 g approx.
螺旋桨为46mm 0.8mm的正反桨两对。
二、CF2的硬件介绍
电气系统框图
1.电源部分
CF2电源部分原理图
CF2电池管理芯片还是BQ24075，和CF1一样的，从电路上看CF2不在使用CF中的开关芯片（美信的这个芯片价格太高了）。CF2也有两路电源输出，一个是NCP702SN30，一个LP2985-30；这个两路输出分别是给NRF51822供电，一个是给MCU等供电。两路的输出电压固定3.0V，为什么使用不同的LDO，从图中上可以看出NRF51822的电源是一直有电的，使用的是低静态功耗的电源调节器。另一路是在通过NRF51822控制的，使用的不是低静态功耗的电源调节器。另外一个SiP32431的开关芯片电源输出到了外部扩展接口上，功能可以给外部的扩展模块（像LED环扩展模块）提供电源。上面提到了给NRF51822部分是一直有点的，相比CF1 CF2的静态功耗会大，建议在不飞的时候将电池拔下，以防止电池过放。电路上当USB线接通时VEN_D置高，VCC部分电源也会有输出，CF2开始工作（没有电池也能工作）。图上是标注了VCC数字电源和VCCA模拟电源之间有一个1uH的磁珠隔离的。VCC给MCU供电，VCCA给传感器供电。
3. MCU
CF2.0使用的MCU是ST公司的STM32F405RG和NRF51822。STM32F405RG内核为Cortex-M4，主频168MHz，内部1MFlash和192K sram 。NRF51822内核Cortex-M0，主频32MHz，128KB Flash 16KB sram。相比CF1.0 CF2.0的系统资源大大提高，更快的MCU，更大的存储空间。用户可以增加自己所需要的一些其他功能。CF2中使用了两颗MCU，NRF51822主要负责无线通信、电源管理和bootloader的辅助功能。STM32F405RG为主控制芯片负责采集和处理传感器信号，飞行姿态控制，电机驱动等等。
3.传感器
CF2 传感器部分原理图
CF2采用了MPU9250和LPS25H，MPU9250是一颗集成了三轴陀螺仪、三轴加速度和三轴磁阻的传感器的传感器，相比MPU6050集成度更高，性能更好些。LPS25H是ST公司的一颗气压传感器芯片。在硬件布局上LPS25H放在了电路板底层，可以有效防止螺旋桨在旋转过程中引起气流变化而引起的气压变化。从飞行的稳定性和cfclient上的RPY数据上看CF2更稳定。
4.无线通信部分
CF2 无线通信部分原理图
CF2无线通信使用了一个Cortex-M0内核的NRF51822，这个芯片功耗低，可以和手机之间蓝牙通信也兼容NRF24L01P这种的2.4G无线通信。CF2中最大的亮点是可以与IOS苹果或安卓系统之间进行蓝牙通信，可以通过蓝牙设备控制CF2的飞行。
5.扩展口
CF2 外部扩展接口
CF2的外部扩展接口包括VCC（3.0V 100mA）、VCOM（MAX 1A）、1×I2C(400khz)、SPI、2×UART 、4×GPIO、单总线外部扩展识别和2×GPIO（接到NRF51822）。
相比CF1 CF2有两排对外部扩展接口为贴片插座，可以用来固定电池，也能接到外部的扩展板上。
6.电机驱动
CF2的电机驱动电路和CF1相同使用PMV31XN。
7.电机和螺旋桨参数
额定电压4.2 V Max
适用电压3.7 V
额定负载转速21000 ±15% RPM
额定负载电流1000 mA Max
轴径0.8 mm
电机直径7 ± 0.05 mm
电机长度16 mm
质量2.7 g approx.
8.内部EEPROM
CF2增加了一颗8K的EEPROM，用来存储一些配置信息（8K容量太大了）。
三、CF和CF2的硬件对比
1.更换更强的MCU，CF2使用了192K的SRAM，CF1的SRAM只有20K，在软件部分CF1没有增加对磁阻传感器的数据处理，如果对磁阻传感器数据和对陀螺仪 加速度传感器采用相同的处理时，20K就不够用了（编译报错），需要修改FreeRTOS的堆栈的大小才能通过编译。
2.更换了无线通信芯片，CF2采用了nRF51822芯片可以兼容以前的nRF24LU1P的通信（和CrazyRadio通信）也能和蓝牙手机通信。CF1可以在PC上安装一个CFClients软件使用游戏手柄控制，也可用安卓手机（需要安装Crazyflie Android client 并使用USBOTG线接一个Crazyradio）控制，无法使用IOS的系统控制；CF2除了上面两种控制方式可以使用安装了Crazyflie iOS client的iPhone或iPad控制。
CF2无线部分还采用了一颗RFX2401C的无线射频放大器，这个芯片可以大大的增加通信的距离，官网数据使用Crazyradio PA可以达到1KM的通信距离。
3.更换更大的电机和电池。CF1使用的是6×14的空心杯电机、170mAh的锂电池，CF2使用了7×16、240mAh的锂电池；CF1的机体重量19克，CF2重量27克。对比看CF2更重些，但是电池容量和电机更大，可以载重了增加了。CF2的外部扩展口更丰富，可以非常方便对外扩展。官方已经推出了LED 和无线qi充电的扩展板，官方网站说明今年还将推出更多的扩展板。由于更大的电池和电机也允许CF2增加更多扩展。
4.电机连接方式更改。CF1的电机是在飞控板上预留了8个孔电机需要焊接，CF2板上预留了四个插座电机直接插上即可。这样做优点：方便组装，不在需要烙铁就能完成。缺点：增加了重量。两相比较还是优点多。
5.编程调试接口对比。CF1预留了JTAG的调试接口，不过也是几个孔，可以和JLINK或ST-LINK2等调试工具连接，但是孔过于小而且是非标准排列，需要使用连接线。CF2有两颗芯片STM32F405和nRF51822，STM32F405的调试接口引出了一个插座可以直接接到调试板上。nRF51822调试稍微复杂，还需要一块小的接口固定到飞控板上。
CF2调试接口板
CF2 nRF51822调试接线图
相比较CF2的调试接线方便许多。
6.传感器比较。CF1使用了三颗传感器芯片MPU6050、HMC5883L和MS5611。CF2使用了两颗传感器芯片 MPU9250和LPS25H。性能上CF2的使用的传感器更高，无论从软件上看到的飞控板的姿态数据还是从飞行的稳定性上CF2都更好些。安装上CF2的气压传感器放在飞控板的底层，这样大大较小了螺旋桨旋转产生的气压波动。CF1官方提供了两种版本6DOF和10DOF ，CF2只有一种版本10DOF。
7.使用阻容感器件比较。CF1采用0603的器件为主，CF2使用0402器件为主。两种比较CF2手工焊接会复杂些。
四、CF开发环境及其相关设置
图片明天传 未完...
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