PINIO и PINIO Box (ПИНИО и Бокс ПИНИО) в Betaflight

Четверг, 11 июня 2026

Технику БПЛА

Техническое руководство: Управление периферийными устройствами БПЛА через PINIO в Betaflight

Коротко о сути:

PINIO в Betaflight — это способ превратить свободный GPIO‑вывод микроконтроллера полётного контроллера (FC) в управляемый цифровой сигнал, который можно включать/выключать через логические режимы (boxes/modes) и переключатели AUX на аппаратуре. Такой сигнал часто используется как “разрешение/триггер” для внешних модулей: питание (через ключ), запись камеры, включение/отключение Bluetooth‑UART адаптера, перевод VTX в определённое состояние и т. п.

Важно (электрическая часть):

PINIO обычно формирует логические уровни порядка 0V / 3.3V (LOW/HIGH) относительно GND (земли). Это сигнальный вывод микроконтроллера (MCU), а не “силовой” выход питания. Если вы хотите именно включать/выключать питание камеры/VTX/другой нагрузки, почти всегда требуется электронный ключ (MOSFET/транзистор/готовый power‑switch модуль), потому что GPIO‑пин не рассчитан на ток нагрузки.

0. Термины и обозначения (без этого PINIO обычно путают)

БПЛА — беспилотный летательный аппарат (квадрокоптер/дрон).
FC (Flight Controller, полётный контроллер) — плата управления дроном с микроконтроллером, датчиками и контактными площадками (падами) для подключения.
Betaflight — прошивка (firmware) полётного контроллера.
Betaflight Configurator — конфигуратор (ПК‑программа/приложение), через который настраивают Betaflight.
CLI (Command Line Interface) — командная строка Betaflight, где выполняются команды вида resource, get, set, save.
MCU (Microcontroller Unit) — микроконтроллер на FC (часто семейство STM32).
GPIO — универсальный цифровой вход/выход MCU (General Purpose Input/Output).
Пин (pin) — вывод микроконтроллера (например, B10, A00 и т. п.), способный работать как цифровой I/O.
Пад (pad) — контактная площадка на плате FC, к которой вы припаиваете провод. Обычно пад связан с конкретным MCU‑пином.
UART — аппаратный последовательный интерфейс. Имеет линии TX (передача) и RX (приём).
serial_tx / serial_rx — ресурсы Betaflight, отвечающие за назначение TX/RX конкретного UART на пины MCU.
AUX — дополнительные каналы управления от приёмника (Receiver), которые обычно сидят на тумблерах/переключателях аппаратуры (пульта).
Modes (вкладка “Modes”) — раздел в Configurator, где режимам (ARM, BEEPER, USER1…USER4 и т. д.) назначают диапазоны AUX‑каналов.
Box / Mode (бокс/режим) — логическое состояние “включено/выключено”, которое можно активировать тумблером AUX или автоматически.
Permanent ID — постоянный числовой ID режима (box), который используется в CLI‑переменных (например, в pinio_box).
PINIO — абстракция Betaflight для управления GPIO: вы назначаете MCU‑пин как PINIO1…PINIO4 и получаете управляемый цифровой выход.
“4 слота” PINIO — это до четырёх независимых выходов PINIO1, PINIO2, PINIO3, PINIO4 (по сути 4 канала управления GPIO).
PINIO BOX / pinio_box — механизм привязки: какой “режим/бокс” включает соответствующий выход PINIO. В CLI это массив из 4 значений.
pinio_config — конфигурация электрического поведения каждого выхода PINIO (например, инверсия). Это тоже массив из 4 значений.
USER1…USER4 — пользовательские режимы (user-defined boxes), предназначенные как универсальные “кнопки” для своих задач (очень часто — именно для PINIO).
User4 — это четвёртый пользовательский режим USER4 с постоянным ID 43.
ARM — “взведение” / "арминг": режим, при котором FC разрешает запуск моторов (обычно включается отдельным тумблером).
VTX — видеопередатчик (Video Transmitter).
Pit Mode — режим VTX с очень низкой мощностью (условно “не светим в эфир на земле”).
GND — земля (общий минус). Для корректных сигналов у устройств должна быть общая земля.
3.3V — типичный уровень логической “1” у STM32‑пинов (логический HIGH).

Быстрая навигация

1. Введение и принцип работы
2. Определение свободных контактов на полётном контроллере
3. Освобождение и переназначение выбранных ресурсов
4. Настройка PINIO и привязка через PINIO BOX (pinio_box)
5. Настройка вкладки "Modes" в Configurator
6. Физическое подключение и проверка
Краткий алгоритм действий

1. Введение и принцип работы

Функция PINIO позволяет программно управлять состоянием свободных контактов (пинов) полётного контроллера (FC), привязывая их к логическим режимам (Box/Mode). Эти режимы в дальнейшем активируются через AUX‑каналы аппаратуры.

Логика получается следующая: переключили тумблер на пульте → активировался USER‑режим в Modes → Betaflight “включил” соответствующий PINIO → на выбранном физическом выводе появился логический уровень (обычно около 3.3V). Этот уровень можно использовать как:

управляющий вход устройства (например, “REC”, “TRIG”, “EN”, “REMOTE” — названия зависят от производителя);
управляющий сигнал на электронный ключ питания (MOSFET), если требуется именно “обесточить/запитать” устройство;
логическое управление модулем (например, Bluetooth‑UART, подсветкой, VTX‑переключателем и т. д.).

Примечание (практический сценарий с камерой):

Для управления камерой часто требуется два независимых управления: 1) питание (через ключ/модуль питания), 2) старт/стоп записи. Поэтому нередко используются 2 независимых PINIO‑выхода и 2 отдельных AUX‑переключателя (или один 3‑позиционный, если логика устройства это допускает).

2. Определение свободных контактов на полётном контроллере

Первый шаг — выбрать вывод, который: а) физически доступен на плате как пад/пин, к которому можно припаяться; б) программно не занят критически важной функцией или может быть освобождён без потери нужного функционала.

Визуальный осмотр

Найдите свободные контактные пады на плате. Типовые кандидаты: незадействованные выводы UART (TX/RX), лишние выходы Motor 5/6 (если плата поддерживает больше моторов, чем вы используете), или площадки под LED‑ленту (LED Strip), если она не используется в сборке.

Проверка в CLI (проверяем “занятость” вывода в прошивке)

Откройте Betaflight Configurator, подключите FC по USB и перейдите во вкладку CLI. Введите команду:

resource

Команда resource выводит таблицу “ресурсов” — какие функции (Serial TX/RX, Motor, LED и т. п.) назначены на какие MCU‑пины. Именно здесь вы сопоставляете “пад на плате” (например, R11/T11 по шелкографии) с конкретным обозначением MCU‑вывода (например, B10, A00).

Проанализируйте список и исключите пины, которые уже используются под нужные вам функции: serial_rx/serial_tx (UART для приёмника/периферии), motor (моторные выходы), led (LED‑логика) и т. д.

В демонстрационном примере используются пады R11 (в ресурсах это serial_rx) и T11 (в ресурсах serial_tx). Внутри Betaflight они отображаются как “MCU‑пины” вида B10, A00 и т. п. — конкретное имя зависит от вашей FC и её “таргета” (target).

Обозначение выводов контроллера:
Axx/Bxx/Cxx — это порты/линии MCU (например, STM32), которые Betaflight использует для ресурсного маппинга.

3. Освобождение и переназначение выбранных ресурсов

Если выбранный вами вывод уже назначен под другую функцию (например, под UART как SERIAL_RX/SERIAL_TX), его необходимо освободить — то есть снять назначение ресурса с этого вывода, чтобы затем использовать его под PINIO.

Внимание!

Перед изменениями сделайте “снимок” текущей конфигурации командой diff all и сохраните вывод в текстовый файл. Это позволит быстро откатиться, если вы освободите не тот ресурс или потеряете связь с устройством.

Освобождение ресурсов

Пример освобождения UART‑ресурсов (номера зависят от вывода команды resource на вашей плате):

resource SERIAL_RX 11 NONE
resource SERIAL_TX 11 NONE

(Замените 11 на номер ресурса, который вы увидели в списке resource в разделе 2.)

Сохранение изменений

Сохраните и перезагрузите FC:

save

4. Настройка PINIO и привязка через PINIO BOX (pinio_box)

На этом этапе важно развести две сущности, которые чаще всего путают начинающие:

PINIO — это назначение конкретного MCU‑пина в роль управляемого выхода PINIO1…PINIO4. Делается через resource mapping (команда resource PINIO ...).
PINIO BOX (CLI‑переменная pinio_box) — это привязка: какой режим (box/mode) включает какой PINIO‑выход. И именно это часто в разговорной речи называют “pinio box / pinio box настройка”.

Почему “четыре слота” и зачем они?

Betaflight поддерживает до 4 независимых выходов PINIO: PINIO1, PINIO2, PINIO3, PINIO4. Поэтому и pinio_box, и pinio_config имеют вид “четырёх чисел через запятую”: первое число относится к PINIO1, второе — к PINIO2, третье — к PINIO3, четвёртое — к PINIO4.

Даже если вы используете 1–2 выхода, остальные позиции массива сохраняются и обычно выставляются в “не используется”.

4.1 Проверка предустановок (вдруг PINIO уже настроен производителем FC)

Некоторые “таргеты” FC идут с преднастроенными PINIO (например, под питание VTX, камеру или встроенный Bluetooth‑модуль). Поэтому сначала проверьте текущие значения:

resource
get pinio_config
get pinio_box

Если вы видите строки вида resource PINIO 1 B00 — значит на плате уже определён PINIO‑вывод. Тогда при добавлении новых PINIO важно не “перезатереть” существующий индекс, а использовать следующий свободный (например, PINIO 2/3/4).

4.2 Назначаем физический вывод MCU как PINIO (это “железное” назначение)

После того как вы выбрали подходящий MCU‑пин (например, B10) и освободили его от чужих функций, назначьте его под один из PINIO‑выходов. Пример:

resource PINIO 1 B10

Где PINIO 1 — это первый “слот” (первый управляемый выход PINIO1), а B10 — имя MCU‑пина, увиденное/выведенное в контексте resource.

Затем сохраните:

save

4.3 Настройка логики выхода PINIO (pinio_config)

Переменная pinio_config — это массив из 4 чисел, который задаёт электрическое поведение каждого (всех четырех по порядку) PINIO‑выхода: “обычный” (push‑pull) вывод, либо инвертированный (когда логика HIGH/LOW меняется местами относительно состояния режима).

Практическая интерпретация:

1 — стандартный push‑pull вывод: при активном режиме PINIO выдаёт HIGH (≈3.3V), при неактивном — LOW (≈0V).
129 (= 128 + 1) — инвертированный push‑pull: при активном режиме PINIO выдаёт LOW, при неактивном — HIGH.

Пример (инвертируем только второй PINIO, остальные оставляем стандартными):

set pinio_config = 1,129,1,1
save

4.4 PINIO BOX (pinio_box): “к чему привязать включение выхода”

Вот здесь и находится ответ на вопрос “что такое pinio box?”: PINIO BOX — это механизм, который связывает режим (Box/Mode) и выход PINIO. CLI‑переменная pinio_box хранит Permanent ID режимов.

Ключевой момент: pinio_box — это не “номера пинов” и не “номера UART”. Это список ID режимов, которые будут включать PINIO1…PINIO4.

Пример (как на скриншоте): привязка PINIO1 к ARM (ID 0), PINIO2 к VTX PIT MODE (ID 39), PINIO3 к USER4 (ID 43), PINIO4 не используется (255).

set pinio_box = 0, 39, 43, 255

Расшифровка того, что вы видите:

0 — это режим ARM (взведение): когда вы “армите” коптер, включается соответствующий PINIO.
39 — это режим VTX PIT MODE: когда активирован Pit Mode, включается соответствующий PINIO.
43 — это режим USER4 (то есть “User4”): пользовательский режим, который вы можете повесить на AUX‑переключатель.
255 — это BOXID_NONE (“не используется”): четвёртый выход PINIO ни к чему не привязан.

USER1–USER4 и их ID:

USER1 = 40
USER2 = 41
USER3 = 42
USER4 = 43

4.5 Типовой вариант “под управление с пульта”: привязка к USER1/USER2

Если вы хотите, чтобы управление было именно с аппаратуры через вкладку Modes, чаще всего используют USER‑режимы:

set pinio_box = 40, 41, 255, 255
save

После этого в Configurator на вкладке Modes вы увидите User 1 и User 2 и сможете назначить их на AUX.

5. Настройка вкладки "Modes" в Configurator

После перезагрузки FC (после save) в графическом интерфейсе Betaflight на вкладке Modes появятся (или станут доступными) соответствующие пользовательские режимы User 1, User 2 (и т. д. — в зависимости от того, какие USER‑ID вы использовали в pinio_box).

Назначение переключателей (AUX)

Назначьте каждому режиму (User 1 / User 2 / …) отдельный AUX‑канал (или разные положения 3‑позиционного переключателя). AUX‑канал — это канал приёмника, который соответствует физическому тумблеру/крутилке на аппаратуре.

6. Физическое подключение и проверка

Пайка (подключение к выбранному паду)

Припаяйте сигнальные провода к выбранным контактным падам на FC (в примере — бывшие R11 и T11). Пайка (soldering) — это электрическое и механическое соединение провода и площадки припоем.

Общая земля (GND)

Если вы подаёте PINIO‑сигнал на внешнее устройство, почти всегда нужно обеспечить общий “ноль”: соединить GND устройства с GND FC. Иначе уровни HIGH/LOW могут быть не распознаны.

Проверка мультиметром (измеряем HIGH/LOW)

Мультиметр — измерительный прибор, которым можно измерять напряжение. Для проверки:

Снимите пропеллеры (техника безопасности при любых тестах питания и режимов).
Подайте питание на БПЛА.
Переключайте AUX‑переключатели, на которые назначены User 1 / User 2.
Измерьте напряжение между выбранным PINIO‑падом и GND: при активации режима ожидается логическая “1” (обычно около 3.3V), при деактивации — логический “0” (около 0V), либо наоборот при включённой инверсии (pinio_config = 129).

Подключение к камере / модулю управления

Подключите сигнальный провод к соответствующему контакту на камере или на плате управления (часто это вход с маркировкой вида “Remote/Rec/Trig/En” — конкретное название зависит от устройства). Второй провод (земля) соединяется с GND на FC.

Электрическая совместимость входов:

Некоторые устройства ожидают “включение” по уровню HIGH (≈3.3V), другие — по уровню LOW (0V), а третьи — вообще ожидают “замыкание на землю” через определённое сопротивление/схему. Если устройство не реагирует “как должно”, первая диагностика — проверить: 1) есть ли общий GND, 2) меняется ли уровень на PINIO, 3) не требуется ли инверсия (pinio_config = 129), 4) не нужен ли транзисторный ключ/развязка.

Краткий алгоритм действий:

Найти подходящий вывод/пад и проверить назначение через resource.
Освободить вывод, если он занят: resource ... NONE.
Назначить вывод как PINIO: resource PINIO n <MCU_PIN>.
Проверить/настроить логику выхода: get/set pinio_config.
Привязать PINIO к режиму: set pinio_box = ... (например, 40/41 для USER1/USER2).
Во вкладке Modes назначить User 1 / User 2 на нужные AUX‑переключатели.
Припаять провода, обеспечить общий GND, проверить уровни мультиметром, затем подключить к устройству.

Важно:

Инструкция универсальная, но конкретные имена MCU‑пинов (например, B10, A00) и доступные ресурсы нужно обязательно сверять для вашей модели полётного контроллера командой resource.

Обзор от группы разработчиков betaflight

PINIO — это абстракция простого интерфейса GPIO (General Purpose Input/Output — универсальные входы/выходы).

PINIO BOX — это механизм для привязки логических боксов (режимов) к выходам PINIO.

Большинство целевых плат (flight controllers) поддерживают настройку до четырёх выводов для функции PINIO, которыми затем можно управлять через PINIO BOX.

PINIO

Вывод микроконтроллера (MCU) можно назначить на PINIO с помощью CLI-команды resource:

resource PINIO <индекс> <ID_вывода>

Пример назначения ресурсов для PINIO:

resource PINIO 1 A01  
resource PINIO 2 A08  
resource PINIO 3 C99  
resource PINIO 4 D02

Конфигурация PINIO (PINIO CONFIG)

Конфигурация режима работы каждого вывода задаётся CLI-переменной pinio_config. Это список (массив) из 8-битных значений, разделённых запятыми.
Старший бит (MSB) указывает на инверсию сигнала, а оставшиеся 7 бит определяют режим ввода/вывода согласно описанию в drivers/pinio.h (в текущей реализации поддерживается только режим push-pull output).

Константа	HEX	DEC	Описание
PINIO_CONFIG_OUT_INVERTED	0x80	128	Инвертированный выход
PINIO_CONFIG_MODE_MASK	0x7F	127	Маска для режима
PINIO_CONFIG_MODE_OUT_PP	0x01	1	Выход в режиме Push-Pull (двухтактный выход)

Примечание: Значения можно комбинировать, например, инверсия плюс режим.

Пример значения pinio_config:

set pinio_config = 1,129,1,1

Это означает:

режим Output-Push-Pull для PINIO #1, #3 и #4
режим Inverted Output-Push-Pull для PINIO #2 (128 + 1 = 129)

Значение по умолчанию: 1 (Output-Push-Pull).

PINIO BOX (Бокс ПИНИО)

CLI-переменная pinio_box — это список, разделённый запятыми, из постоянных ID боксов (Permanent ID). Она связывает боксы с соответствующими выходами PINIO.

После привязки статус активации бокса (включён/выключен) отражается на состоянии связанного выхода PINIO (и, следовательно, на физическом выводе). Механизм PINIO BOX самостоятельно отслеживает состояние активации боксов и работает независимо от их основного назначения, по сути расширяя управление выходами PINIO через боксы.

Постоянные ID с 40 по 43 соответствуют пользовательским боксам USER1–USER4, которые отображаются в списках боксов на вкладке «Modes» в конфигураторе.

Пример установки pinio_box:

set pinio_box = 0,39,43,255

При такой настройке PINIO #1–#4 будут связаны с бокcами:

PINIO	Описание	Постоянный ID
1	ARM (Взведение)	0
2	VTX PIT MODE	39
3	USER4	43
4	BOXID_NONE (Не используется)	255

Таблица постоянных ID боксов (AUX-режимов) — источник msp/msp_box.c:

Бокс (Box)	Режим (Mode)	ID	Примечания
BOXARM	ARM	0
BOXANGLE	ANGLE	1
BOXHORIZON	HORIZON	2
BOXALTROLD	ALTITUDE HOLD	3	добавлено в 4.6
BOXANTIGRAVITY	ANTI GRAVITY	4
BOXMAG	MAG	5
BOXHEADFREE	HEADFREE	6
BOXHEADADJ	HEADADJ	7
BOXCAMSTAB	CAMSTAB	8
BOXCAMTRIG	CAMTRIG	9	удален
BOXGPSHOME	GPS HOME	10	удален
BOXPOSHOLD	POSITION HOLD	11	добавлено в 4.6
BOXPASSTHRU	PASSTHRU	12
BOXBEEPERON	BEEPER	13
BOXLEDMAX	LEDMAX	14	удален
BOXLEDLOW	LEDLOW	15
BOXLLIGHTS	LLIGHTS	16	удален
BOXCALIB	CALIB	17
BOXGOV	GOVERNOR	18	удален
BOXOSD	OSD DISABLE SW	19
BOXTELEMETRY	TELEMETRY	20
BOXGTUNE	GTUNE	21	удален
BOXRANGEFINDER	RANGEFINDER	22	удален
BOXSERVO1	SERVO1	23
BOXSERVO2	SERVO2	24
BOXSERVO3	SERVO3	25
BOXBLACKBOX	BLACKBOX	26
BOXFAILSAFE	FAILSAFE	27
BOXAIRMODE	AIR MODE	28
BOX3D	DISABLE / SWITCH 3D	29
BOXFPVANGLEMIX	FPV ANGLE MIX	30
BOXBLACKBOXERASE	BLACKBOX ERASE (>30s)	31
BOXCAMERA1	CAMERA CONTROL 1	32
BOXCAMERA2	CAMERA CONTROL 2	33
BOXCAMERA3	CAMERA CONTROL 3	34
BOXFLIPOVERAFTERCRASH	FLIP OVER AFTER CRASH	35
BOXPREARM	PREARM	36
BOXBEEPGPSCOUNT	BEEP GPS SATELLITE COUNT	37
BOX3DDISABLESWITCH	3D ON A SWITCH	38	удален
BOXVTXPITMODE	VTX PIT MODE	39
BOXUSER1	USER1	40
BOXUSER2	USER2	41
BOXUSER3	USER3	42
BOXUSER4	USER4	43
BOXPIDAUDIO	PID AUDIO	44
BOXPARALYZE	PARALYZE	45
BOXGPSRESCUE	GPS RESCUE	46
BOXACROTRAINER	ACRO TRAINER	47
BOXDISABLEVTXCONTROL	DISABLE VTX CONTROL	48
BOXLAUNCHCONTROL	LAUNCH CONTROL	49
BOXMSPOVERRIDE	MSP OVERRIDE	50

Примечание: Значение 255 определено как BOXID_NONE и означает, что слот PINIO не используется.

Примеры использования

Включение/выключение устройств

Многие встроенные или внешние устройства/модули имеют специальный провод для включения/выключения. Поведение зависит от устройства:

Некоторым требуется подать сигнал HIGH (логическую 1, примерно 3.3 В) на этот провод для включения.
Другим требуется сигнал LOW (логический 0, примерно 0 В) для включения.

Обязательно изучите документацию вашего устройства для правильного подключения.

Поиск предопределённых функций PINIO

Некоторые полётные контроллеры поставляются с заранее настроенными PINIO, например для переключения камеры, подачи питания VTX или управления встроенным Bluetooth.

Используйте команду resource на работающей плате для просмотра назначения выводов:

resource PINIO 1 B00

Это означает, что PINIO #1 назначен на вывод B00. Для добавления новых PINIO не удаляйте существующие ресурсы, а увеличивайте индекс.

Отключение встроенного Bluetooth при взведении мотора (ARM)

Большинство контроллеров с Bluetooth модулем имеют настройку по умолчанию. Пример конфигурации:

# resource
...
resource PINIO 1 B00

# get pinio_config
pinio_config = 129,1,1,1

# get pinio_box
pinio_box = 0,255,255,255

PINIO #1 назначен на вывод B00, pinio_box равен 0, что соответствует боксу BOXARM (ARM). При взведении бокс активируется.

pinio_config равно 129 (128 + 1), то есть PINIO настроен как Output-Push-Pull с инверсией. Физический сигнал на выводе инвертирован — при активации бокса сигнал LOW (~0 В).

Встроенный Bluetooth выключается подачей LOW на вывод (по проекту схемы).

Отключение внешнего Bluetooth UART-адаптера при взведении мотора (ARM)

Принцип тот же, что и для встроенного модуля. Для настройки:

Выберите свободный вывод для управления устройством.
Уточните, какой сигнал (HIGH или LOW) требуется для включения/выключения устройства.

Пример:

Имеется PPM-вывод B09, который освобождается для управления внешним Bluetooth-модулем с проводом POWER или ENABLE. Документация показывает, что сигнал LOW выключает модуль.

Для настройки:

resource PPM B09
resource PINIO 1 C08
resource PINIO 2 C09

resource PPM none
resource PINIO 3 B09

# get pinio_config
pinio_config = 1,1,1,1

# set pinio_config = 1,1,129,1  # Устанавливаем инверсию (129) для PINIO #3

# get pinio_box
pinio_box = 40,41,255,255

# set pinio_box = 40,41,0,255  # Привязываем PINIO #3 к боксу ARM (ID=0)

# save

Комментарий:

Для PINIO #3 изменяем pinio_config с 1 на 129 (инверсия), чтобы устройство выключалось при активации бокса (ARM).
Изменяем pinio_box с 255 на 0 (BOXARM), чтобы PINIO #3 активировался при взведении.
Не забывайте выполнять команду save.

Включение Bluetooth в режиме Pit Mode (VTX PIT MODE)

Идентичная настройка, но для pinio_box PINIO #3 устанавливаем 39 (BOXVTXPITMODE), чтобы Bluetooth включался при активации Pit Mode.

Управление включением/выключением VTX с пульта с помощью пользовательской функции (USERn)

Цель — управлять питанием VTX с помощью переключателя на пульте.

Требуется:

VTX с выводом для включения/выключения (POWER / ENABLE)
Функция на плате контроллера, позволяющая отключать питание VTX (готовый модуль типа RealPit или самодельная схема с транзистором)
Использование одного из боксов BOXUSER<n> (ID 40–43), который появится на вкладке Modes и может быть назначен на канал пульта