Обзор прошивок ESC и протоколов: как полётные контроллеры и ESC взаимодействуют
В мире FPV-дронов существует множество прошивок и протоколов для электронных регуляторов скорости (ESC), что может сбивать с толку новичков. Этот гид поможет разобраться в истории, технических нюансах и устранить распространённые вопросы по этой теме.
Прошивки ESC
Прошивка — это программное обеспечение, управляющее работой ESC: определяет доступные настройки, поддерживаемые протоколы и интерфейс для конфигурирования. Каждая прошивка совместима только с определённым оборудованием.
Основные прошивки ESC для FPV-дронов
| Прошивка | Год выпуска | Разрядность | Чипсет | Открытый код | Bidirectional DSHOT | Variable PWM | Разработка |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SimonK | 2011 | 8-bit | ATMEL | Нет | Нет | Нет | Нет |
| BLHeli | 2013 | 8-bit | ATMEL | Да | Нет | Нет | Нет |
| BLHeli_S | 2016 | 8-bit | SILABS BusyBee BB1/BB2 | Да | Нет | Нет | Да |
| BLHeli_32 | 2017 | 32-bit | ARM STM32 F0, F3, L4 | Нет | Да | Да | Нет |
| AM32 | 2021 | 32-bit | ARM STM32 F0, F3, L4 | Да | Да | Да | Да |
| BlueJay | 2022 | 8-bit | SILABS BusyBee | Да | Да | Да | Да |
| KISS | 2014 | 32-bit | ARM STM32 F0 | Нет | ? | ? | ? |
BLHeli не обновляется и не поддерживается.
- SimonK и BLHeli — первые популярные прошивки, сейчас устарели, но заложили основу для развития FPV.
- BLHeli_S — второе поколение, поддерживает более быстрые процессоры BusyBee, внедрён цифровой протокол DShot.
- BLHeli_32 — третье поколение, использует 32-битные процессоры, поддерживает телеметрию, настраиваемые мелодии запуска, высокие частоты PWM.
- BlueJay — альтернатива для BLHeli_S, открытый код, поддержка bidirectional DShot и других современных функций.
- AM32 — современная open-source альтернатива BLHeli_32, встречается на новых ESC.
- KISS — собственная прошивка для ESC и FC, расширяет возможности стека.
Обычно ESC поставляются с предустановленной прошивкой, что указывается в описании товара. Если установлена прошивка BLHeli_S рекомендуется обновление на BlueJay для получения современных функций.
Протоколы ESC
Протоколы ESC — это «языки», с помощью которых полётный контроллер управляет ESC, задавая скорость вращения моторов.
Основные протоколы и их параметры
| Протокол | Длительность сигнала | Минимальная частота обновления |
|---|---|---|
| PWM | 1000–2000 мкс | 0,5 кГц |
| OneShot125 | 125–250 мкс | 4 кГц |
| OneShot42 | 42–84 мкс | 11,9 кГц |
| MultiShot | 5–25 мкс | 40 кГц |
| DShot150 | 106,7 мкс | 9,4 кГц |
| DShot300 | 53,3 мкс | 18,8 кГц |
| DShot600 | 26,7 мкс | 37,5 кГц |
| DShot1200 | 13,3 мкс | 75,2 кГц |
| DShot2400 | 6,7 мкс | 149,3 кГц |
- PWM — самый старый протокол, высокая задержка, используется редко.
- OneShot/Multishot — более быстрые аналоговые протоколы, синхронизируются с PID-петлёй, снижают задержку.
- DShot — цифровой протокол, не требует калибровки, устойчив к помехам, поддерживает передачу команд и телеметрии (например, RPM Filtering).
- Bidirectional DShot — позволяет ESC отправлять данные обратно на FC (например, для RPM фильтрации).
Рекомендации по выбору DShot-скорости
- 2K PID Loop — DShot150
- 4K PID Loop — DShot300
- 8K PID Loop — DShot600
- DShot1200 и DShot2400 в Betaflight не используются
Разница в задержке между DShot-скоростями минимальна (микросекунды), но более высокие скорости могут увеличить риск ошибок передачи и нагрузку на процессор.
---
- До 2014 года использовался только PWM.
- С развитием аппаратуры появились OneShot и MultiShot, затем цифровой DShot.
- Современные ESC поддерживают DShot и bidirectional DShot, что позволяет реализовать продвинутые функции фильтрации и телеметрии.