WFLY的WBUS(SBUS)信号探究和在iNAV飞控上的FS功能调试

事情的起因是iNAV从4.0版本开始不再支持PPM信号的接收机,而当时手头仅有的支持SBUS信号输出的接收机有WFLY的RD201W,心想还有机会,结果在设置飞控的FS功能时又犯难了,在发射机关闭的情况下,无论如何都没法让飞行模式跳转到预设的值上.为此,甚至还专门购买了新的ET16S遥控器…折腾到现在,也算是有所收获,在此记录分享.

首先,SBUS协议来自于Futaba,是采用电平反转的串口信号来搭载遥控通道数据,波特率是100000. 一个完整的信号包含25个字节,去除头尾字节和标志位字节,还剩下22个字节,因为它用11个二进制位来表达一个通道值,那么有22*8/11=16,可发送16个比例通道,另外还有两个开关量通道在标志位字节里头,所以最多支持18个通道.

这里的一个关键是在标志位字节,里面包含一个丢帧标志位和失控保护标志位,具体对应如下:

flag byte: [N/A N/A N/A N/A 失控保护 丢帧 ch18 ch17]

SBUS接收机通过标志位向飞控通知当前是否丢掉了遥控信号.

光靠猜没有用,看到信号才眼见为实.为此制作了一个SBUS信号解析模块.

硬件包含一个基于ATmega2560的Arduino开发板(以前做飞控用的),以及一个电平反向电路.SBUS信号通过反向后,连接到串口1.工作过程是单片机解析SBUS信号后,通过串口0打印前八个通道的信号和前面提到的标志位字节.

Arduino代码如下:

//————————–代码开始————————–

#define SBUS_SYNCBYTE 0x0F

#define SBUS_MID_OFFSET 988

static uint16_t sbusIndex=0;

static uint16_t sbus[25]={0};

volatile uint16_t rcValue[8] = {1500, 1500, 1500, 1500, 1500, 1500, 1500, 1500};

uint8_t spekFrameDone;

uint8_t i;

void setup() {

// initialize both serial ports:

Serial.begin(115200);

Serial1.begin(100000);

UCSR1C |= (1<<UPM11)|(1<<USBS1);

}

void loop() {

while(Serial1.available()){

int val = Serial1.read();

if(sbusIndex==0 && val != SBUS_SYNCBYTE)

continue;

sbus[sbusIndex++] = val;

if(sbusIndex==25){

sbusIndex=0;

//spekFrameFlags = 0x00;

rcValue[0] = ((sbus[1]|sbus[2]<< 8) & 0x07FF)/2+SBUS_MID_OFFSET;

rcValue[1] = ((sbus[2]>>3|sbus[3]<<5) & 0x07FF)/2+SBUS_MID_OFFSET;

rcValue[2] = ((sbus[3]>>6|sbus[4]<<2|sbus[5]<<10) & 0x07FF)/2+SBUS_MID_OFFSET;

rcValue[3] = ((sbus[5]>>1|sbus[6]<<7) & 0x07FF)/2+SBUS_MID_OFFSET;

rcValue[4] = ((sbus[6]>>4|sbus[7]<<4) & 0x07FF)/2+SBUS_MID_OFFSET;

rcValue[5] = ((sbus[7]>>7|sbus[8]<<1|sbus[9]<<9) & 0x07FF)/2+SBUS_MID_OFFSET;

rcValue[6] = ((sbus[9]>>2|sbus[10]<<6) & 0x07FF)/2+SBUS_MID_OFFSET;

rcValue[7] = ((sbus[10]>>5|sbus[11]<<3) & 0x07FF)/2+SBUS_MID_OFFSET;

spekFrameDone = 0x01;

}

}

if(spekFrameDone == 0x01){

spekFrameDone = 0x00;

for(i=0;i<8;i++)

{

Serial.print(rcValue[i]);

Serial.print(“\t”);

}

Serial.print(sbus[23]);

Serial.print(“\n”);

}

}

//————————–代码结束————————–

以上代码参考MWC飞控代码的SBUS信号解析部分.

首先我用了天7+RD201W的组合,检测方式是首先正常工作,然后关闭发射机,强行进入失控保护状态,通过串口助手接收到的数据如下:

可以看到,在信号丢失以后,通道值跳转到预设的位置上,而这里的标志位字节是一个关键.

打印的是十进制,0不说了,随后:

中间的4 = 0b0000 0100;这个1表示 丢帧

后面的12 = 0b0000 1100;这两个1表示 失控保护+丢帧

到这里,可以说WFLY的WBUS协议和SBUS应该是完全一致的,只是出于叫法的考虑,WFLY把自己的这个兼容协议叫做了WBUS.

另外,还使用ET16S+RF209S的组合进行了测试,标志位字节的4和12和前面的结果一致,而有趣的是通道值似乎并没有跳转到预设的数值上(也可能是没有设置好,暂不展开).

以前面的天7+RD201W组合的结果为例,接入F405飞控(运行iNAV4.0固件).

首先,通过前面的解析模块,已经可以确信,在丢无线信号以后,接收机的通道值将跳转到预设的杆量上.而在配置软件中的RX界面,却看不到信号的变化,这里给人一个”接收机失控保护没有工作”的和前面矛盾的假象.

但是,飞控却被触发了FS事件!

结合对iNAV代码粗浅的浏览,可以得出一个推论,SBUS信号中的失控保护标志位告诉飞控”遥控信号已经丢失”,飞控因此将接收机的所有通道值无视,直接进入FS模式.

也就是说,传统的跳转到预设信号值的失控保护的做法,对连接SBUS接收机的iNAV飞控没有作用,为了能够实现可行的失控保护,只能在飞控里配置FS模式下的应对手段,例如返航/降落.

参考资料: