Guide d'installation · ArduPilot

Installation du Nestua H743 : câblage et paramètres ArduPilot.

Tout ce qu'il faut, du déballage au premier vol stationnaire : branchez le H743 sur un ESC 4-en-1 8 broches standard, affectez les sept UART, configurez GPS, récepteur, OSD numérique et DroneCAN, et activez la boîte noire intégrée de 256 Mo.

Le Nestua H743 est livré flashé avec ArduPilot (ArduCopter) et fonctionne avec Mission Planner, QGroundControl et MAVProxy. La configuration est celle de n'importe quel montage ArduPilot. Cette page couvre ce qui est propre à cette carte : ce qui se trouve sur chaque pad, quel numéro SERIALn correspond à chaque UART, et les quelques paramètres sur lesquels il est facile de se tromper.

  • La batterie se branche sur l'ESC. Le FC reçoit la tension batterie par le câble ESC 8 broches et produit lui-même son 5 V et son 3,3 V.
  • L'USB n'alimente que le domaine 3,3 V. GPS, récepteur et VTX sur les pads 5 V nécessitent une batterie branchée.
  • Les logs sont enregistrés dans la NAND intégrée : laissez LOG_BACKEND_TYPE = 4.
  • Pas de compas sur la carte. Utilisez un GPS/compas externe en I2C ou DroneCAN.
  • Impossible à briquer : maintenez BOOT en branchant l'USB pour accéder au bootloader en ROM.

Avant de commencer

Il vous faut un ESC 4-en-1 avec le connecteur standard JST-SH 1,0 mm 8 broches, un câble USB-C, une station sol (Mission Planner sous Windows, ou QGroundControl sous Windows, macOS et Linux) et, pour les modes GPS, un module GPS/compas externe. Gardez les hélices démontées pour toutes les étapes de cette page jusqu'au test moteurs.

Montez la carte avec la flèche sérigraphiée pointant vers l'avant. Dans cette orientation, AHRS_ORIENTATION reste à sa valeur par défaut 0. L'entraxe de fixation est de 30,5 × 30,5 mm avec des trous de Ø4 mm : utilisez des silentblocs M3.

Brancher l'ESC 4-en-1

Le câble ESC transporte la tension batterie, les quatre signaux moteurs, la télémétrie ESC et le signal de mesure de courant. Il n'y a pas de broche 5 V, car le FC n'a pas besoin du 5 V de l'ESC.

BrocheSignalSur le FCArduPilot
1GNDMasse—
2VBATEntrée du BEC 5 V intégré et mesure de tensionTension batterie
3M1Sortie 1 (DShot)SERVO1
4M2Sortie 2SERVO2
5M3Sortie 3SERVO3
6M4Sortie 4SERVO4
7TLMUART7 RX (réception uniquement)SERIAL5
8CUREntrée de courant analogiqueCourant batterie

Vérifiez l'ordre des broches avant de brancher. Cet ordre est courant sur les ESC 4-en-1, mais quelques marques diffèrent. Si la broche VBAT de votre ESC tombe sur une broche de signal, la carte sera endommagée. Comparez la sérigraphie ou le manuel de l'ESC avec le tableau ci-dessus, et recâblez le connecteur si nécessaire.

La plage d'entrée est de 2–6S (7–25,2 V). L'entrée dispose d'une protection contre l'inversion de polarité et d'une diode TVS de 600 W, et le BEC 5 V est donné pour 2 A. Les fils de phase des moteurs et le câble batterie se soudent sur l'ESC. Seuls des signaux à faible courant arrivent au FC.

Première mise sous tension

  1. USB seul. Branchez l'USB-C. La LED verte (3,3 V) s'allume et la LED orange (5 V) reste éteinte. C'est normal : l'USB n'alimente que le processeur, les capteurs et la flash de logs. La carte apparaît comme NestuaH743.
  2. Connectez la station sol. Mission Planner ou QGroundControl détecte le heartbeat MAVLink sur le port USB.
  3. Batterie. Hélices démontées, branchez la batterie sur l'ESC. La LED orange 5 V s'allume, et le GPS, le récepteur et le VTX branchés sur les pads 5 V s'allument. L'USB et la batterie peuvent être branchés en même temps.

Les deux autres LED sont les LED d'état d'ArduPilot (bleue et rouge). Pour une alarme de modèle perdu, soudez un buzzer actif 5 V sur les pads BZ+ et BZ−. Le transistor de commande et la diode de roue libre sont déjà sur la carte.

Pads UART et numéros SERIAL

Chaque port périphérique est un groupe de pads à souder étiquetés, avec ses propres pads 5V et G à côté. ArduPilot numérote les ports dans son propre ordre : utilisez la colonne de droite pour régler les paramètres.

Pads (sérigraphie)UARTUsage prévuPort ArduPilotRéglage
USB-CUSBStation solSERIAL0—
T1 R1 + SDA SCLUART1 + I2C2GPS + compas externeSERIAL1SERIAL1_PROTOCOL = 5
T2 R2UART2VTX numérique / OSDSERIAL2SERIAL2_PROTOCOL = 42
T3 R3UART3Radio de télémétrieSERIAL3SERIAL3_PROTOCOL = 2
T4 R4UART4Libre (p. ex. ordinateur compagnon)SERIAL4selon besoin
Broche ESC 7UART7 RXTélémétrie ESCSERIAL5SERIAL5_PROTOCOL = 16
T8 R8UART8LibreSERIAL6selon besoin
T6 R6UART6Récepteur RC (CRSF/ELRS)SERIAL7SERIAL7_PROTOCOL = 23

Pensez à croiser les lignes de données : le TX du périphérique va sur le pad R du FC et le RX du périphérique sur le pad T du FC. Redémarrez la carte après toute modification d'un SERIALn_PROTOCOL.

Récepteur RC

Pour les récepteurs CRSF ou ELRS, câblez le récepteur sur T6 R6 et réglez SERIAL7_PROTOCOL = 23 (RCIN). ArduPilot détecte automatiquement le protocole. Le récepteur étant alimenté en 5 V, branchez une batterie pour le bind et vérifiez les voies sur la page de calibration radio.

GPS et compas

Branchez un module GPS/compas sur le groupe de pads GPS : les données GPS sur T1 R1, et le compas du module sur les pads SDA/SCL voisins (bus I2C externe, avec résistances de pull-up de 4,7 k sur la carte). Réglez SERIAL1_PROTOCOL = 5. ArduPilot détecte seul le débit du GPS et le compas externe.

La carte n'a volontairement pas de compas. Un compas monté sur un contrôleur de vol se trouve à quelques centimètres des courants de la batterie et des moteurs, et les mesure comme un champ magnétique. Montez le GPS/compas sur un mât ou aussi loin du câblage de puissance que votre châssis le permet, puis lancez la calibration du compas.

Périphériques DroneCAN

Le port CAN se trouve sur les pads CH/CL, avec 5V et G à côté. Il dispose d'un transceiver NXP TJA1057, d'une protection ESD et d'une terminaison fixe de 120 Ω, car le contrôleur de vol est toujours une extrémité du bus. Terminez aussi l'autre extrémité du bus, et laissez les nœuds intermédiaires sans terminaison.

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

Les compas, capteurs de vitesse air et télémètres DroneCAN sont détectés dès que le pilote est activé. Ils apparaissent dans Mission Planner sous Setup → Optional Hardware → DroneCAN/UAVCAN.

OSD numérique (DJI, HDZero, Walksnail)

Le H743 n'a pas de puce OSD analogique. Il pilote l'affichage à l'écran des systèmes vidéo numériques via MSP DisplayPort. Câblez l'UART de l'unité air sur T2 R2, puis réglez :

SERIAL2_PROTOCOL = 42  # DisplayPort
OSD_TYPE         = 5   # MSP DisplayPort

Certaines unités air nécessitent aussi l'activation de MSP ou DisplayPort de leur côté. Consultez la documentation de votre système vidéo.

Châssis, moteurs et télémétrie ESC

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

Le DShot ne nécessite pas de calibration des ESC. L'ordre quad X d'ArduCopter est : moteur 1 avant droit, 2 arrière gauche, 3 avant gauche, 4 arrière droit. Les positions M1–M4 d'un ESC 4-en-1 dépendent de son montage : lancez le Motor Test dans Mission Planner (hélices démontées) et réaffectez SERVO1_FUNCTION–SERVO4_FUNCTION (33–36 = moteurs 1–4) jusqu'à ce que chaque moteur tourne au bon endroit. Corrigez le sens de rotation dans le configurateur de l'ESC, ou en inversant deux fils du moteur.

Les sorties 5–8 se trouvent sur les pads M5–M8, pour un octocoptère, des servos ou un second ESC. Les sorties 1–4 et 5–8 appartiennent à des groupes de timers distincts : chaque groupe de quatre peut donc utiliser un protocole ou une fréquence différents.

Tension et courant batterie

La mesure de tension est configurée d'origine : BATT_MONITOR = 4 (tension et courant analogiques) avec un pont diviseur dimensionné pour le 6S (BATT_VOLT_MULT d'environ 11,0). Comparez la valeur affichée avec un multimètre et ajustez le multiplicateur si nécessaire.

Le courant provient du capteur de courant de votre ESC sur la broche 8. L'échelle dépend de l'ESC : réglez BATT_AMP_PERVLT (et BATT_AMP_OFFSET si nécessaire) d'après la documentation de l'ESC, puis calibrez-le en comparant les mAh consommés en vol avec ce que le chargeur réinjecte.

Calibration et premier vol

  1. Accéléromètre : calibration en six positions, puis mise à niveau.
  2. Compas : calibration embarquée avec le module externe monté dans sa position définitive.
  3. Radio : calibration des voies et interrupteur de modes de vol.
  4. Failsafes : failsafe radio, failsafe batterie et (avec GPS) géorepérage.
  5. Test moteurs hélices démontées, puis premier vol stationnaire en Stabilize ou AltHold dans un espace dégagé.

Pour le réglage, les guides d'ArduPilot et l'ArduPilot Methodic Configurator fonctionnent tels quels sur cette carte.

Boîte noire : enregistrement et téléchargement des logs

Les logs de vol sont enregistrés sur 256 Mo de NAND SPI soudés sur la carte. Aucune carte SD ne peut se déloger sous les vibrations. La journalisation fonctionne d'origine. Le seul réglage à connaître :

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

LOG_BACKEND_TYPE est un masque de bits : 1 = système de fichiers, 2 = MAVLink, 4 = block. Cette carte n'a pas de système de fichiers : le régler sur 1 désactive donc la journalisation sans aucun message d'erreur. Si les logs disparaissent, vérifiez d'abord ce paramètre.

Pour télécharger les logs, branchez l'USB et utilisez DataFlash Logs → Download DataFlash Log Via Mavlink dans Mission Planner, ou l'écran de téléchargement des logs dans QGroundControl. Sur notre banc, un log de 1,17 Mo s'est téléchargé via USB à environ 730 Ko/s sans aucun octet manquant. Les logs s'ouvrent dans Mission Planner, UAV Log Viewer ou tout outil de logs ArduPilot.

Mises à jour du firmware et récupération

Les cartes sont livrées flashées et testées. Nous fournissons les mises à jour du firmware sous forme de fichier .apj, que vous chargez via USB-C avec Load custom firmware dans Mission Planner ou l'option de firmware personnalisé de QGroundControl. Vos paramètres sont conservés.

Si une mise à jour est interrompue, la carte ne peut pas être briquée. Le STM32H743 dispose d'un bootloader en ROM :

  1. Maintenez le bouton BOOT et branchez l'USB-C.
  2. La carte apparaît comme DFU in FS Mode (ID USB 0483:DF11).
  3. Flashez l'image complète (bootloader + firmware) avec STM32CubeProgrammer, ou avec dfu-util -a 0 -s 0x08000000:leave -D firmware_with_bl.bin.

dfu-util peut afficher une erreur après « File downloaded successfully ». C'est une bizarrerie sans conséquence : la carte a déjà redémarré sur le nouveau firmware.

Les noms de pads, valeurs par défaut et détails de firmware de cette page décrivent la révision actuelle de la carte et peuvent évoluer avant le lot de production. Des questions ? hello@nestua.net.

Questions d'installation.

Pourquoi mon GPS et mon récepteur ne s'allument-ils pas sur USB ?
C'est voulu : l'USB n'alimente que le domaine 3,3 V, c'est-à-dire le processeur, les capteurs et la flash de logs. Les pads 5 V sont alimentés par le BEC intégré, qui fonctionne sur la tension batterie. Branchez une batterie (hélices démontées) lorsque vous devez configurer le GPS, le récepteur ou le VTX.
La journalisation est activée mais il n'y a aucun log. Pourquoi ?
LOG_BACKEND_TYPE est un masque de bits, pas un index de liste. Le Nestua H743 enregistre ses logs dans la NAND intégrée via le backend block, qui correspond à la valeur 4. La valeur 1 sélectionne le backend système de fichiers, que cette carte ne possède pas : rien n'est alors enregistré et aucune erreur ne s'affiche. Réglez LOG_BACKEND_TYPE = 4.
Puis-je voler en modes GPS sans compas ?
La carte n'a volontairement pas de compas intégré, car un compas placé à côté du câblage batterie et moteurs mesure le courant comme un champ magnétique. Pour les modes GPS, branchez un module GPS/compas externe en I2C (pads SDA/SCL à côté du port GPS) ou en DroneCAN, et montez-le loin du câblage de puissance.
Que faire si une mise à jour du firmware échoue ?
Le STM32H743 dispose d'un bootloader en ROM qui ne peut pas être effacé. Maintenez le bouton BOOT en branchant l'USB : la carte apparaît comme « DFU in FS Mode », et vous pouvez flasher une image complète avec STM32CubeProgrammer ou dfu-util.
Quel ordre de broches ESC la carte utilise-t-elle ?
JST-SH 1,0 mm 8 broches, de la broche 1 à 8 : GND, VBAT, M1, M2, M3, M4, TLM, CUR. Il n'y a pas de broche 5 V. Cet ordre correspond à de nombreux ESC 4-en-1, mais pas à tous : comparez-le avec votre ESC avant de brancher.

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