Moduł 7 — Sprzęt i oprogramowanie kontrolera lotu

Jedna płytka 30×30 mm to laboratorium IMU, router pięciu portów szeregowych, zasilacz i komputer czasu rzeczywistego. Dobry wybór i zrozumienie tej płytki ułatwia każdy kolejny moduł.

🟢 Fundamenty. Kontroler lotu to mikrokontroler (zwykle STM32 F4 / F7 / H7 — w skrócie: wystarczy / przestronnie / na zapas) plus żyroskop/IMU na SPI, porty szeregowe UART dla odbiornika, GPS, telemetrii VTX, wyjścia silników do ESC, pomiar napięcia/prądu, BEC (pokładowa przetwornica) i flash lub SD na logi blackbox. Rastry montażowe: 30,5×30,5, 25,5×25,5, 20×20 mm. Rodziny firmware i ich dusze: Betaflight (osiągi acro), INAV (nawigacja dla płatowców i kopterów), ArduPilot (pełna autonomia, skrypty, każdy typ pojazdu), PX4 (standard badawczy).

🟡 Praktyk. Opanuj praktyczne rytuały: flashowanie w trybie DFU, czym jest target firmware (mapa pinów konkretnej płytki), remapowanie zasobów, kontrola orientacji żyroskopu po zamontowaniu FC obrócone, czytanie pinoutu płytki jako kontraktu okablowania. UART-y licz przed zakupem: odbiornik + GPS + DJI/VTX + zapas ≥ 4. Do konstrukcji nawigacyjnych ArduPilot/INAV bezpiecznym wyborem są płytki klasy H7 (np. H743) z wieloma UART-ami i wyjściami serwowymi.

🔴 Zaawansowany. Wewnątrz firmware wszystkim rządzi czas. Betaflight wykonuje ręcznie planowaną superpętlę — odczyt żyroskopu → filtry → PID → mikser → DShot — do 8 kHz, gdzie jitter znaczy tyle co szybkość. ArduPilot/PX4 działają na RTOS (ChibiOS/NuttX) z wątkami o priorytetach. Zrozum przerwania vs polling, czemu żyroskop jedzie po SPI z DMA i co znaczy „scheduler overload" w logu. Czytaj schemat swojej płytki: które pady dzielą timery (konflikty DShot), który BEC co zasila.

⚫ Mistrz. Bring-up płytki: bierzesz niewspierany board na STM32, piszesz lub adaptujesz target (definicje pinów, strumienie DMA, drzewo zegarów), debugujesz po SWD ST-Linkiem z podglądem na żywo i wysyłasz target do upstreamu. Umiesz też ocenić egzotyczny sprzęt (zewnętrzne precyzyjne IMU, peryferia CAN, czujniki redundantne) i argumentować koszty/zyski z kart katalogowych.

Lista mistrzowska

• Z samego PDF-a z pinoutem stwórz kompletny plan okablowania RX + GPS + cyfrowe VTX + 2 serwa bez konfliktów.
• Opisz drogę jednej próbki żyroskopu od krzemu do komendy silnika, nazywając każdy bufor.
• Wgraj, skonfiguruj i zweryfikuj blackboxem nową płytkę bez tutorialu wideo.

🖼️ Pomysły na zdjęcia: własne makro FC z opisami (żyroskop, MCU, BEC, pady); schemat blokowy — Mermaid poniżej wystarczy.

📚 Darmowe źródła: oficjalna dokumentacja Betaflight/ArduPilot/PX4/INAV; reference manuale STM32 (darmowe od ST); schematy producentów płytek.