Ежегодно невежество начинающих эфпивишников уносит жизни тысяч полетников. Общественные организации смотрят на это сквозь пальцы — ну мало ли, “заводской брак”, ну мало ли “припой капнул куда не надо”, ну мало ли, “спроектировано через ж..у”. Полетный контроллер, это то место, где погибают беки, прощаются с карьерой приемники, отваливаются юниты и растворяются надежды на завтрашние полеты. Как собирать дрон, чтобы все было как надо, а как не надо — не было? В этой статье пройдемся по тому, что пишут на полетниках, расшифруем всё это и разберем пару досадных ошибок.
Дикий мир полетников
Как называется разъем на материнке ПК, куда подключается HDMI-кабель? HDMI. А как называется контакт на полетнике, к которому припаивается провод выходящего на VTX видеосигнала ? Как угодно! На полетнике X он называетcя "VI" (video out), на полетнике Y его обозначают как "VTX", а на полетнике Z его нарекли "VOUT".
Важно понимать, что никаких стандартов в мире полетников, кроме пресловутых расстояний между дырками, не существует. Китайские корпорации, компании и подвалы лепят полетники как хотят. А еще есть немецкие и американские. У каждой команды инженеров-проектировщиков свое представление о прекрасном. Поэтому два полетника с дырками 30x30 мм и чипом F405 могут отличаться до неузнаваемости.
Если вы хотите подключать/паять все правильно с первого раза, то оставьте в покое паяльник и отвертки. Проведите вечер в изучении схемы купленного стека. Проще всего ее найти на Ali: вбиваем в поиске название, открываем страницу любого продавца и ищем схему в разделе “Описание”. Если конкретно в этом лоте не нашлось схемы подключения, то она найдется во втором или третьем.
Подключаем ESC к полетнику
Пройдемся по подключению всей основной электроники к полетнику. Начинают обычно с регулятора оборота моторов. Если FC и ESC из одного комплекта, то в 99% случаев они подключаются шлейфом друг к другу. Достаем шлейф и проверяем, что фишка втыкается в разъем относительно легко (заходит в пазы). Фишки шлейфа, эти белые (ну или черные) пластиковые штуки, втыкаются в разъемы на полетнике и регуляторе, а между собой соединены проводами (шлейфом). У разъема и фишки есть свой “верх” и “низ”, также как, к примеру, у разъема HDMI. Если фишка не втыкается, то переворачиваем ее вверх ногами. Заталкивать фишку грубой силой не стоит, погнете все контакты внутри разъема и нужно будет паяться напрямую.
Другое дело, когда ESC одной фирмы, а полетник другой. Тогда вам придется, в обязательном порядке поднять схему подключения каждой платки. Тщательно, на два раза проверьте распиновку шлейфа.
Распиновка шлейфа — это то, на какой контакт внутри разъема какая роль назначена. Забьете на это — погубите электронику. Самый опасный проводок от ESC это VBAT, то есть питание от АКБ. Если он войдет в полетник не на BAT/B+/+ (они называются по-разному), а на GND или сигнальный контакт мотора (M1, M2 и так далее), то после подачи питания вы пойдете искать другой регуль или другой полетник, или все вместе.
Пара слов о контакте под названием telemetry (TEL/TLM). Эта казалось бы полезная штука на деле лишь занимает место в разъеме. Вся информация, которую дает нам этот контакт с ESC доступна и без него. Обороты моторов полетник узнает через Bidirectional Dshot (причем быстрее), напряжение и токопотребление АКБ — через датчик на полетнике рядом с силовыми контактами. Единственное, чем может похвастаться контакт телеметрии, это температура ESC. Не слишком полезная информация. Исключение составляют разве что конфигурации "8S и выше", где ESC по умолчанию должен поддерживать измерение данных по току/напряжению, а датчики на полетниках просто не рассчитаны на такое (да и питать полетник придется через внешний BEC).
Проводки в фишке не запаяны намертво, их можно вытаскивать и менять местами. Аккуратно поддевайте усики сверху фишки иголкой или очень тонкой отверткой и не торопясь, плавно вытаскивайте провод. Затем ставьте провод в другое отверстие до конца и прижимайте усик на место.
Что такое свободный UART?
Перед тем как разбираться с подключением периферии, нам нужно понять что такое UART. Все периферия так или иначе обменивается данными с полетником и делает она это через “юарты”. UART — это интерфейс для подключения периферии, что твой USB на компьютере. UARTов на полетнике, за исключением вуп-полетников, обычно не меньше одного, а в 90% “больших” полетников их от 2 до 6.
UART это всегда пара, то есть две отдельных площадки, обозначаемых как TX и RX с порядковым номером, например TX4 и RX4. Если вы занимаете UART каким-то устройством, то ничего другое с ним работать не сможет. Например, ваш ELRS-приемник подключен к RX4 и TX4. При этом, “четвертый” присутствует и в разъеме для подключения цифрового юнита. Юнит не будет работать, так как UART4 уже “занят” ELRS. Даже если вы подключите периферию только на RX или на TX (например S-Audio для VTX), то UART уже будет занят и использовать его для чего-то другого не получится.
Подключаем аналоговый VTX к полетнику
С подключением аналогового VTX не должно возникнуть проблем. Главное — правильно выбрать источник питания, то есть площадку на полетнике. Посмотрите в спецификациях VTX на все том же AliExpress сколько "ест" VTX: если указано 5V, то подключаемся к 5V на полетнике, если, к примеру, 7-36V, то к 9V или 10V на полетнике. Скорее всего, рядом с такой площадкой на полетнике будут и остальные, нужные для VTX, то есть VO/VOUT/VTX (video out), GND и SA/TX(об этом контакте ниже).
Настройками VTX, такими как мощность и канал, можно управлять прямо со стиков пульта глядя в FPV-очки или на экранчик пульта (через LUA-скрипт). Для этого в Betaflight (а может и в других системах) есть сооветствующая функция. Она называется TBS SmartAudio или IRC Tramp, в зависимости от того, какой протокол поддерживает конкретный VTX. Подключайте провод SA/IRC/S-Audio (все это одно и тоже) от VTX к СВОБОДНОМУ от другой периферии TX-пину на полетнике. Или не подключайте его вовсе, если вам это не нужно.
В таблице постарался собрать все найденные вариации обозначений контактов, но ощущение, что их число просто бесконечно.
Подключаем аналоговую камеру к полетнику
Аналоговой камере для корректной работы нужно питание (5V), земля (GND) и передача сигнала. На полетнике для этих целей вы найдете расположенные рядом плошадки 5V, GND и VI/CAM соответственно. Полетник берет сигнал с камеры и накладывает на него OSD, а затем отправляет на выход для VTX. Многие VTX предоставляют возможность подключения к ним камеры напрямую, но в таком случае у вас не будет OSD в очках.
Многих сбивает с толку наличие двух “лишних” контактов на задней стенке камеры в общем разъеме или в отдельном (рядышком), обозначаемых как GND и Menu. Эти два провода идут к отдельной фишке, а в комлекте к камере будет миниатюрный джойстик. Подключаете его к фишке и управляете настройками камеры, которые появятся в виде отдельного OSD-меню в очках. На некоторых камерах вместо GND и Menu есть пины, обозначенные как G/TX и M/RX. Эти проводки подключаются к свободному UART на полетнике (RX на TX, TX на RX) и так же позволяют управлять настройками камеры, но уже с помощью стиков вашего пульта. Иногда, пин для контакта Menu на камере обозначается как CC, то есть camera control. Если всё это вам не нужно, то и проводки можно вытащить и отложить в ящик.
Подключаем ELRS/Crossfire приемник к полетнику
Самое простое и интутивно понятное подключение. На ELRS-приемнике есть 5V, GND, RX (или R) и TX (или T), на полетнике все то же самое. Выбираем свободный UART и подключаемся, не забыв про зеркальность (RX на TX, TX на RX).
Сложности могут возникнуть разве что с приемником Crossfire или Tracer, так как на фирменных схемах RX и TX обозначены по-другому: Ch. Out 2 (это RX приемника) и Ch. Out 1 (это TX приемника).
Полезный контакт с названием 4V5
4V5 — это контакт 5В, который может питаться от USB-подключения. Крайне полезная штука, когда нужно настроить приемник или поймать спутники на GPS без подключения АКБ (и сопутствующего нагрева VTX). Втыкаем USB-шнур от компьютера к полетнику и готово. Некоторые роскошные полетники имеют сразу две 4V5 площадки.
Подключаем DJI/Walksnail юнит к полетнику
DJI O3 Air Unit и Walksnail Avatar-юниты с завода идут со шлейфом для подключения к полетнику, а многие полетники, в свою очередь, располагают разъемом, который так и называется: Air Unit или HD. Но не спешите подключать юнит не глядя. Тщательно, как и в случае с ESC, проверьте распиновку проводов идущих от разъема/фишки, воткнутой в юнит к юнит-разъему на полетнике. Например, в полетниках SkyStars F7 HD (Pro 1,2 и 3) порядок контактов не соответствует порядку в фишке юнита. Перепиновка в таком случае обязательна к исполнению: иначе 10V пойдет в пин SBUS на DJI AirUnit/Vista и при подключении АКБ вы пойдете искать на Авито новый юнит.
Контакт SBUS это ни что иное как средство подключения к полетнику DJI FPV Remote Controller, то есть крупного черного (1 поколение) или мелкого серого (2 поколение) пульта DJI. Он позволяет обойтись без отдельного приемника радиосигнала и антенны. SBUS тоже занимает UART, собственно на полетнике он скорее всего и будет обозначен как R (например, R3). Если пульта DJI у вас нет и не планируется, то лучше аккуратно вытащить проводок SBUS из обоих фишек на шлейфе юнита, то есть вообще не подключать. На многих полетниках при одновременном наличии SBUS-соединения через юнит и подключенного приемника (особенно SBUS-приемника) этот приемник работать не будет.
Что делать, если на полетнике нет заветного DJI-разъема? Паять напрямую. Практически все юниты питаются от площадки 10V, соответственно вам нужно припаяться к ней, а еще к GND, свободным от другой периферии RX и TX, ну и к GND и еще одному R-пину (например, RX3), если планируете использовать пульт от DJI. Помните, что даже если только RX-контакт занят юнитом для своего пульта, то ничего другое к нему подключать нельзя, даже если на плате есть еще пара выходов RX3/TX3.
Подключаем GPS к полетнику
GPS-модули оснащены площадками 5V, GND, RX и TX. То есть точно так же как и приемникам, им нужен свободный UART на полетнике для работы. Многие из GPS-модулей с завода идут с разъемом и шлейфом, что очень удобно. Но на полетнике вместо 4-контактного разъема GPS может присутствовать 6-контактный, с двумя дополнительными контактами, обозначенными как SDL (или SD) и SCA (или SC). Это ни что иное как интерфейс для компаса. Ничто не мешает вам: а) припаять GPS на полетник напрямую (точно так же как приемник) задействовав только нужные контакты или б) раздобыть фишку на 6-контактов в коробке из под полетника (бывает, что там лежит такой шлейф) и воткнуть в нее 4 провода из фишки GPS, тщательно проверив распиновку. А если компас встроен в GPS, то скорее всего на нем будет и 6-контактный разъем.
Подключаем бузер/пищалку к полетнику
Пищалка, бузер, бипер, бекон (от англ. beacon) или орало — это чудесная вещица, которая истошно орет на все свои китайские 80 децибел при потере дроном основного питания от АКБ, например, при свидании дрона с деревом. На пищалке обычно есть разъем с тремя выходящими проводками: GND, BZ+ и BZ-(или просто BZ). На хороших полетниках соответствующие контакты для бузера называются точно так же GND, BZ+ и BZ- и проблем, обычно, не возникает. Если BZ+ или BUZ+ на полетнике вы не обнаружили, то паяем его от пищалки на 5V полетника. GND и BZ- обычно все таки есть.
Подводя итог, хочу посоветовать всем, кто начинает первую самостоятельную сборку не торопиться и изучать схемы подключения. А в первый раз вообще нарисовать ее себе целиком на листочке. Это спасет вам кучу нервов. В комментариях можно поделиться своими историями сборки, ошибками разной степени фатальности и открытиями в процессе — всего этого в FPV хватает с избытком. Спасибо!