Einrichtungsanleitung · ArduPilot

Nestua H743 einrichten: Verkabelung und ArduPilot-Parameter.

Alles vom Auspacken bis zum ersten Schwebeflug: den H743 an einen Standard-4-in-1-ESC mit 8-Pin-Stecker anschließen, die sieben UARTs zuweisen, GPS, Empfänger, digitales OSD und DroneCAN einrichten und die 256 MB Blackbox an Bord aktivieren.

Der Nestua H743 wird mit ArduPilot (ArduCopter) geflasht ausgeliefert und funktioniert mit Mission Planner, QGroundControl und MAVProxy. Die Einrichtung ist eine normale ArduPilot-Einrichtung. Diese Seite behandelt die Besonderheiten dieses Boards: was an welchem Pad liegt, welche SERIALn-Nummer jeder UART hat und die wenigen Parameter, bei denen man leicht Fehler macht.

  • Der Akku kommt an den ESC. Der FC bezieht die Akkuspannung über das 8-Pin-ESC-Kabel und erzeugt seine 5 V und 3,3 V selbst.
  • USB versorgt nur die 3,3-V-Domäne. GPS, Empfänger und VTX an den 5-V-Pads brauchen einen angeschlossenen Akku.
  • Logging erfolgt in den NAND-Speicher an Bord: Belassen Sie LOG_BACKEND_TYPE = 4.
  • Kein Kompass auf dem Board. Nutzen Sie ein externes GPS/Kompass-Modul über I2C oder DroneCAN.
  • Nicht zu bricken: Halten Sie beim Einstecken des USB-Kabels BOOT gedrückt, um den ROM-Bootloader zu erreichen.

Bevor Sie beginnen

Sie brauchen einen 4-in-1-ESC mit dem standardmäßigen 8-Pin-JST-SH-Stecker (1,0 mm), ein USB-C-Kabel, eine Bodenstation (Mission Planner unter Windows oder QGroundControl unter Windows, macOS und Linux) und für GPS-Modi ein externes GPS-/Kompassmodul. Lassen Sie bei allen Schritten auf dieser Seite die Propeller bis zum Motortest abmontiert.

Montieren Sie das Board so, dass der Pfeil im Bestückungsdruck nach vorn zeigt. In dieser Ausrichtung bleibt AHRS_ORIENTATION auf dem Standardwert 0. Das Lochbild ist 30,5 × 30,5 mm mit Ø4-mm-Bohrungen, verwenden Sie also M3-Softmount-Gummitüllen.

4-in-1-ESC anschließen

Das ESC-Kabel führt Akkuspannung, vier Motorsignale, ESC-Telemetrie und das Strommesssignal. Es gibt keinen 5-V-Pin, weil der FC keine 5 V vom ESC braucht.

PinSignalAm FCArduPilot
1GNDMasse—
2VBATEingang des 5-V-BEC an Bord und SpannungsmessungAkkuspannung
3M1Ausgang 1 (DShot)SERVO1
4M2Ausgang 2SERVO2
5M3Ausgang 3SERVO3
6M4Ausgang 4SERVO4
7TLMUART7 RX (nur Empfang)SERIAL5
8CURAnaloger StromeingangAkkustrom

Prüfen Sie die Pinbelegung vor dem Einstecken. Diese Reihenfolge ist bei 4-in-1-ESCs üblich, doch einige Marken weichen ab. Landet der VBAT-Pin Ihres ESC auf einem Signal-Pin, wird das Board beschädigt. Vergleichen Sie den Aufdruck oder das Handbuch des ESC mit der Tabelle oben und pinnen Sie das Kabel bei Bedarf um.

Der Eingangsbereich ist 2–6S (7–25,2 V). Der Eingang hat einen Verpolungsschutz und eine 600-W-TVS-Diode, und das 5-V-BEC ist für 2 A ausgelegt. Motorphasen und Akkukabel werden an den ESC gelötet. Nur Signale mit geringem Strom erreichen den FC.

Erstes Einschalten

  1. Nur USB. Stecken Sie USB-C ein. Die grüne LED (3,3 V) leuchtet, die gelbe LED (5 V) bleibt aus. Das ist korrekt: USB versorgt nur Prozessor, Sensoren und Log-Flash. Das Board meldet sich als NestuaH743.
  2. Bodenstation verbinden. Mission Planner oder QGroundControl erkennen den MAVLink-Heartbeat am USB-Port.
  3. Akku. Schließen Sie ohne Propeller den Akku an den ESC an. Die gelbe 5-V-LED leuchtet, und GPS, Empfänger und VTX an den 5-V-Pads starten. USB und Akku können gleichzeitig angeschlossen sein.

Die beiden anderen LEDs sind die Status-LEDs von ArduPilot (blau und rot). Für einen Lost-Model-Alarm löten Sie einen aktiven 5-V-Buzzer an die Pads BZ+ und BZ−. Treibertransistor und Freilaufdiode sind bereits auf dem Board.

UART-Pads und SERIAL-Nummern

Jeder Peripherieport ist eine Gruppe beschrifteter Lötpads mit eigenen 5V- und G-Pads daneben. ArduPilot nummeriert die Ports in eigener Reihenfolge – verwenden Sie beim Setzen der Parameter daher die rechte Spalte.

Pads (Aufdruck)UARTVorgesehene NutzungArduPilot-PortEinstellung
USB-CUSBBodenstationSERIAL0—
T1 R1 + SDA SCLUART1 + I2C2GPS + externer KompassSERIAL1SERIAL1_PROTOCOL = 5
T2 R2UART2Digitales VTX / OSDSERIAL2SERIAL2_PROTOCOL = 42
T3 R3UART3TelemetriefunkSERIAL3SERIAL3_PROTOCOL = 2
T4 R4UART4Frei (z. B. Companion Computer)SERIAL4nach Bedarf
ESC-Pin 7UART7 RXESC-TelemetrieSERIAL5SERIAL5_PROTOCOL = 16
T8 R8UART8FreiSERIAL6nach Bedarf
T6 R6UART6RC-Empfänger (CRSF/ELRS)SERIAL7SERIAL7_PROTOCOL = 23

Denken Sie daran, die Datenleitungen zu kreuzen: TX des Geräts an das R-Pad des FC und RX des Geräts an das T-Pad des FC. Starten Sie das Board nach jeder Änderung eines SERIALn_PROTOCOL neu.

RC-Empfänger

Für CRSF- oder ELRS-Empfänger verbinden Sie den Empfänger mit T6 R6 und setzen SERIAL7_PROTOCOL = 23 (RCIN). ArduPilot erkennt das Protokoll automatisch. Da der Empfänger mit 5 V versorgt wird, schließen Sie zum Binden einen Akku an und prüfen die Kanäle auf der Seite zur Fernsteuerungskalibrierung.

GPS und Kompass

Schließen Sie ein GPS-/Kompassmodul an die GPS-Pad-Gruppe an: GPS-Daten an T1 R1 und den Kompass des Moduls an die SDA/SCL-Pads daneben (externer I2C-Bus, mit 4,7-k-Pull-ups auf dem Board). Setzen Sie SERIAL1_PROTOCOL = 5. ArduPilot erkennt die GPS-Baudrate und den externen Kompass selbstständig.

Das Board hat bewusst keinen Kompass. Ein auf einem Flugcontroller montierter Kompass sitzt nur Zentimeter von Akku- und Motorstrom entfernt und misst diesen als Magnetfeld. Montieren Sie GPS/Kompass auf einem Mast oder so weit von der Stromverkabelung entfernt, wie Ihr Rahmen es zulässt, und führen Sie dann die Kompasskalibrierung durch.

DroneCAN-Peripherie

Der CAN-Port liegt auf den Pads CH/CL, mit 5V und G daneben. Er hat einen NXP-TJA1057-Transceiver, ESD-Schutz und einen festen 120-Ω-Abschlusswiderstand, da der Flugcontroller immer ein Ende des Busses ist. Terminieren Sie auch das andere Ende des Busses und lassen Sie die Knoten dazwischen ohne Abschluss.

CAN_P1_DRIVER   = 1    # enable CAN port 1
CAN_D1_PROTOCOL = 1    # DroneCAN
GPS1_TYPE       = 9    # DroneCAN GPS (GPS_TYPE on older firmware)

DroneCAN-Kompasse, Fahrtmesser und Entfernungsmesser werden erkannt, sobald der Treiber aktiviert ist. Sie erscheinen in Mission Planner unter Setup → Optional Hardware → DroneCAN/UAVCAN.

Digitales OSD (DJI, HDZero, Walksnail)

Der H743 hat keinen analogen OSD-Chip. Er steuert das On-Screen-Display digitaler Videosysteme über MSP DisplayPort. Verbinden Sie den UART der Air Unit mit T2 R2 und setzen Sie dann:

SERIAL2_PROTOCOL = 42  # DisplayPort
OSD_TYPE         = 5   # MSP DisplayPort

Bei manchen Air Units muss MSP bzw. DisplayPort auch auf deren Seite aktiviert werden. Siehe die Dokumentation Ihres Videosystems.

Rahmen, Motoren und ESC-Telemetrie

FRAME_CLASS      = 1   # quad
FRAME_TYPE       = 1   # X
MOT_PWM_TYPE     = 6   # DShot600 (5 = DShot300)
SERIAL5_PROTOCOL = 16  # ESC telemetry on the ESC connector
SERVO_BLH_AUTO   = 1   # request telemetry from the DShot motor outputs

DShot erfordert keine ESC-Kalibrierung. Die Quad-X-Reihenfolge von ArduCopter ist Motor 1 vorne rechts, 2 hinten links, 3 vorne links, 4 hinten rechts. Die Positionen M1–M4 eines 4-in-1-ESC hängen von der Einbaulage ab – führen Sie daher in Mission Planner den Motor Test aus (ohne Propeller) und weisen Sie SERVO1_FUNCTION–SERVO4_FUNCTION (33–36 = Motoren 1–4) neu zu, bis sich jeder Motor an der richtigen Stelle dreht. Die Drehrichtung korrigieren Sie im ESC-Konfigurator oder durch Tauschen zweier Motorkabel.

Die Ausgänge 5–8 liegen auf den Pads M5–M8, für einen Oktokopter, Servos oder einen zweiten ESC. Die Ausgänge 1–4 und 5–8 sind getrennte Timer-Gruppen, sodass jede Vierergruppe ein anderes Protokoll oder eine andere Rate nutzen kann.

Akkuspannung und -strom

Die Spannungsüberwachung ist ab Werk eingerichtet: BATT_MONITOR = 4 (analoge Spannung und Strom) mit einem für 6S ausgelegten Spannungsteiler (BATT_VOLT_MULT etwa 11,0). Vergleichen Sie den Messwert mit einem Multimeter und passen Sie den Multiplikator bei Bedarf an.

Der Strom kommt vom Stromsensor Ihres ESC an Pin 8. Die Skalierung hängt vom ESC ab – setzen Sie BATT_AMP_PERVLT (und bei Bedarf BATT_AMP_OFFSET) gemäß der ESC-Dokumentation und kalibrieren Sie dann, indem Sie die in einem Flug verbrauchten mAh mit der vom Ladegerät nachgeladenen Menge vergleichen.

Kalibrierung und Erstflug

  1. Beschleunigungssensor: Sechs-Positionen-Kalibrierung, dann Level.
  2. Kompass: Onboard-Kalibrierung mit dem externen Modul in seiner endgültigen Einbauposition.
  3. Fernsteuerung: Kanalkalibrierung und Flugmodusschalter.
  4. Failsafes: Funk-Failsafe, Akku-Failsafe und (mit GPS) Geofence.
  5. Motortest ohne Propeller, dann ein erster Schwebeflug in Stabilize oder AltHold auf freiem Gelände.

Für das Tuning funktionieren die Anleitungen von ArduPilot und der ArduPilot Methodic Configurator unverändert mit diesem Board.

Blackbox: Logging und Herunterladen von Logs

Fluglogs werden in 256 MB SPI-NAND geschrieben, der direkt auf das Board gelötet ist. Es gibt keine SD-Karte, die sich durch Vibration lösen kann. Logging funktioniert ab Werk. Die eine Einstellung, die Sie kennen sollten:

LOG_BACKEND_TYPE = 4   # block logger on the onboard NAND (default)
LOG_DISARMED     = 0   # set to 1 only for bench debugging

LOG_BACKEND_TYPE ist eine Bitmaske: 1 = Dateisystem, 2 = MAVLink, 4 = Block. Dieses Board hat kein Dateisystem, daher schaltet der Wert 1 das Logging ohne Fehlermeldung ab. Wenn Logs fehlen, prüfen Sie zuerst diesen Parameter.

Zum Herunterladen von Logs verbinden Sie USB und nutzen in Mission Planner DataFlash Logs → Download DataFlash Log Via Mavlink oder in QGroundControl die Log-Download-Ansicht. Auf unserem Prüfstand wurde ein Log von 1,17 MB per USB mit etwa 730 KB/s ohne fehlende Bytes heruntergeladen. Logs lassen sich in Mission Planner, UAV Log Viewer oder jedem ArduPilot-Log-Tool öffnen.

Firmware-Updates und Recovery

Die Boards werden geflasht und getestet ausgeliefert. Firmware-Updates liefern wir als .apj-Datei, die Sie per USB-C mit Load custom firmware in Mission Planner oder über die Custom-Firmware-Option in QGroundControl laden. Ihre Parameter bleiben erhalten.

Wird ein Update unterbrochen, kann das Board nicht unbrauchbar werden. Der STM32H743 hat einen Bootloader im ROM:

  1. Halten Sie die BOOT-Taste gedrückt und stecken Sie USB-C ein.
  2. Das Board meldet sich als DFU in FS Mode (USB-ID 0483:DF11).
  3. Flashen Sie das vollständige Image (Bootloader + Firmware) mit STM32CubeProgrammer oder mit dfu-util -a 0 -s 0x08000000:leave -D firmware_with_bl.bin.

dfu-util gibt nach „File downloaded successfully“ möglicherweise einen Fehler aus. Das ist eine harmlose Eigenheit: Das Board ist bereits in die neue Firmware neu gestartet.

Pad-Beschriftungen, Standardwerte und Firmware-Details auf dieser Seite beschreiben die aktuelle Board-Revision und können sich bis zur Serienfertigung ändern. Fragen? hello@nestua.net.

Fragen zur Einrichtung.

Warum starten GPS und Empfänger nicht über USB?
Das ist so gewollt: USB versorgt nur die 3,3-V-Domäne – Prozessor, Sensoren und Log-Flash. Die 5-V-Pads werden vom BEC auf dem Board gespeist, das mit Akkuspannung läuft. Schließen Sie einen Akku an (ohne Propeller), wenn Sie GPS, Empfänger oder VTX einrichten möchten.
Logging ist aktiviert, aber es gibt keine Logs. Warum?
LOG_BACKEND_TYPE ist eine Bitmaske, kein Listenindex. Der Nestua H743 loggt über das Block-Backend in den NAND-Speicher auf dem Board, das ist der Wert 4. Der Wert 1 wählt das Dateisystem-Backend, das dieses Board nicht hat – es wird also nichts geloggt, und es erscheint keine Fehlermeldung. Setzen Sie LOG_BACKEND_TYPE = 4.
Kann ich GPS-Modi ohne Kompass fliegen?
Das Board hat bewusst keinen Kompass, weil ein Kompass neben Akku- und Motorverkabelung den Strom als Magnetfeld misst. Für GPS-Modi schließen Sie ein externes GPS-/Kompassmodul über I2C (SDA/SCL-Pads neben dem GPS-Port) oder über DroneCAN an und montieren es abseits der Stromverkabelung.
Was ist, wenn ein Firmware-Update schiefgeht?
Der STM32H743 hat einen Bootloader im ROM, der nicht gelöscht werden kann. Halten Sie beim Einstecken des USB-Kabels die BOOT-Taste gedrückt; das Board meldet sich als „DFU in FS Mode“, und Sie können mit STM32CubeProgrammer oder dfu-util ein vollständiges Image flashen.
Welche ESC-Pinbelegung nutzt das Board?
JST-SH 1,0 mm 8-polig, Pin 1 bis 8: GND, VBAT, M1, M2, M3, M4, TLM, CUR. Es gibt keinen 5-V-Pin. Das entspricht vielen 4-in-1-ESCs, aber nicht allen – vergleichen Sie die Reihenfolge daher vor dem Einstecken mit Ihrem ESC.

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