Add parameters for mavlink subsystem

System ID, fast telemetry rate, slow telemetry rate.

.github/workflows/build.yml

@@ -25,8 +25,6 @@ jobs:
         path: flix/build
     - name: Build firmware for ESP32-S3
       run: make BOARD=esp32:esp32:esp32s3
-    - name: Build firmware with WiFi disabled
-      run: sed -i 's/^#define WIFI_ENABLED 1$/#define WIFI_ENABLED 0/' flix/flix.ino && make
     - name: Check c_cpp_properties.json
       run: tools/check_c_cpp_properties.py
 

.markdownlint.json

@@ -7,6 +7,7 @@
 	"MD024": false,
 	"MD033": false,
 	"MD034": false,
+	"MD040": false,
 	"MD059": false,
 	"MD044": {
 		"html_elements": false,

README.md

@@ -1,6 +1,9 @@
-# Flix
+<!-- markdownlint-disable MD041 -->
 
-**Flix** (*flight + X*) — open source ESP32-based quadcopter made from scratch.
+<p align="center">
+  <img src="docs/img/flix.svg" width=180 alt="Flix logo"><br>
+  <b>Flix</b> (<i>flight + X</i>) — open source ESP32-based quadcopter made from scratch.
+</p>
 
 <table>
   <tr>
@@ -18,15 +21,13 @@
 * Dedicated for education and research.
 * Made from general-purpose components.
 * Simple and clean source code in Arduino (<2k lines firmware).
+* Connectivity using Wi-Fi and MAVLink protocol.
 * Control using USB gamepad, remote control or smartphone.
-* Wi-Fi and MAVLink support.
 * Wireless command line interface and analyzing.
 * Precise simulation with Gazebo.
-* Python library.
+* Python library for scripting and automatic flights.
 * Textbook on flight control theory and practice ([in development](https://quadcopter.dev)).
-* *Position control (using external camera) and autonomous flights¹*.
+* *Position control (planned)*.
-
-*¹ — planned.*
 
 ## It actually flies
 

docs/book/gyro.md

@@ -87,13 +87,13 @@ Flix поддерживает следующие модели IMU:
 #include <FlixPeriph.h>
 #include <SPI.h>
 
-MPU9250 IMU(SPI);
+MPU9250 imu(SPI);
 
 void setup() {
 	Serial.begin(115200);
-	bool success = IMU.begin();
+	bool success = imu.begin();
 	if (!success) {
-		Serial.println("Failed to initialize IMU");
+		Serial.println("Failed to initialize the IMU");
 	}
 }
 ```
@@ -108,21 +108,21 @@ void setup() {
 #include <FlixPeriph.h>
 #include <SPI.h>
 
-MPU9250 IMU(SPI);
+MPU9250 imu(SPI);
 
 void setup() {
 	Serial.begin(115200);
-	bool success = IMU.begin();
+	bool success = imu.begin();
 	if (!success) {
-		Serial.println("Failed to initialize IMU");
+		Serial.println("Failed to initialize the IMU");
 	}
 }
 
 void loop() {
-	IMU.waitForData();
+	imu.waitForData();
 
 	float gx, gy, gz;
-	IMU.getGyro(gx, gy, gz);
+	imu.getGyro(gx, gy, gz);
 
 	Serial.printf("gx:%f gy:%f gz:%f\n", gx, gy, gz);
 	delay(50); // замедление вывода
@@ -135,36 +135,36 @@ void loop() {
 
 ## Конфигурация гироскопа
 
-В коде Flix настройка IMU происходит в функции `configureIMU`. В этой функции настраиваются три основных параметра гироскопа: диапазон измерений, частота сэмплов и частота LPF-фильтра.
+В коде Flix настройка IMU происходит в функции `configureIMU`. В этой функции настраиваются три основных параметра гироскопа: диапазон измерений, частота сэмплирования и частота LPF-фильтра.
 
-### Частота сэмплов
+### Частота сэмплирования
 
-Большинство IMU могут обновлять данные с разной частотой. В полетных контроллерах обычно используется частота обновления от 500 Гц до 8 кГц. Чем выше частота сэмплов, тем выше точность управления полетом, но и больше нагрузка на микроконтроллер.
+Большинство IMU могут обновлять данные с разной частотой. В полетных контроллерах обычно используется частота обновления от 500 Гц до 8 кГц. Чем выше частота, тем выше точность управления полетом, но и тем больше нагрузка на микроконтроллер.
 
-Частота сэмплов устанавливается методом `setSampleRate()`. В Flix используется частота 1 кГц:
+Частота сэмплирования устанавливается методом `setSampleRate()`. В Flix используется частота 1 кГц:
 
 ```cpp
 IMU.setRate(IMU.RATE_1KHZ_APPROX);
 ```
 
-Поскольку не все поддерживаемые IMU могут работать строго на частоте 1 кГц, в библиотеке FlixPeriph существует возможность приближенной настройки частоты сэмплов. Например, у IMU ICM-20948 при такой настройке реальная частота сэмплирования будет равна 1125 Гц.
+Поскольку не все поддерживаемые IMU могут работать строго на частоте 1 кГц, в библиотеке FlixPeriph существует возможность приближенной настройки частоты сэмплирования. Например, у IMU ICM-20948 при такой настройке реальная частота сэмплирования будет равна 1125 Гц.
 
 Другие доступные для установки в библиотеке FlixPeriph частоты сэмплирования:
 
-* `RATE_MIN` — минимальная частота сэмплов для конкретного IMU.
+* `RATE_MIN` — минимальная частота для конкретного IMU.
 * `RATE_50HZ_APPROX` — значение, близкое к 50 Гц.
 * `RATE_1KHZ_APPROX` — значение, близкое к 1 кГц.
 * `RATE_8KHZ_APPROX` — значение, близкое к 8 кГц.
-* `RATE_MAX` — максимальная частота сэмплов для конкретного IMU.
+* `RATE_MAX` — максимальная частота для конкретного IMU.
 
 #### Диапазон измерений
 
-Большинство MEMS-гироскопов поддерживают несколько диапазонов измерений угловой скорости. Главное преимущество выбора меньшего диапазона — бо́льшая чувствительность. В полетных контроллерах обычно выбирается максимальный диапазон измерений от –2000 до 2000 градусов в секунду, чтобы обеспечить возможность динамичных маневров.
+Большинство MEMS-гироскопов поддерживают несколько диапазонов измерений угловой скорости. Главное преимущество выбора меньшего диапазона — бо́льшая чувствительность. В полетных контроллерах обычно выбирается максимальный диапазон измерений от –2000 до 2000 градусов в секунду, чтобы обеспечить возможность быстрых маневров.
 
 В библиотеке FlixPeriph диапазон измерений гироскопа устанавливается методом `setGyroRange()`:
 
 ```cpp
-IMU.setGyroRange(IMU.GYRO_RANGE_2000DPS);
+imu.setGyroRange(imu.GYRO_RANGE_2000DPS);
 ```
 
 ### LPF-фильтр
@@ -172,7 +172,7 @@ IMU.setGyroRange(IMU.GYRO_RANGE_2000DPS);
 IMU InvenSense могут фильтровать измерения на аппаратном уровне при помощи фильтра нижних частот (LPF). Flix реализует собственный фильтр для гироскопа, чтобы иметь больше гибкости при поддержке разных IMU. Поэтому для встроенного LPF устанавливается максимальная частота среза:
 
 ```cpp
-IMU.setDLPF(IMU.DLPF_MAX);
+imu.setDLPF(imu.DLPF_MAX);
 ```
 
 ## Калибровка гироскопа
@@ -181,7 +181,7 @@ IMU.setDLPF(IMU.DLPF_MAX);
 
 \\[ gyro_{xyz}=rates_{xyz}+bias_{xyz}+noise \\]
 
-Для качественной работы подсистемы оценки ориентации и управления дроном необходимо оценить *bias* гироскопа и учесть его в вычислениях. Для этого при запуске программы производится калибровка гироскопа, которая реализована в функции `calibrateGyro()`. Эта функция считывает данные с гироскопа в состоянии покоя 1000 раз и усредняет их. Полученные значения считаются *bias* гироскопа и в дальнейшем вычитаются из измерений.
+Для точной работы подсистемы оценки ориентации и управления дроном необходимо оценить *bias* гироскопа и учесть его в вычислениях. Для этого при запуске программы производится калибровка гироскопа, которая реализована в функции `calibrateGyro()`. Эта функция считывает данные с гироскопа в состоянии покоя 1000 раз и усредняет их. Полученные значения считаются *bias* гироскопа и в дальнейшем вычитаются из измерений.
 
 Программа для вывода данных с гироскопа с калибровкой:
 
@@ -189,23 +189,23 @@ IMU.setDLPF(IMU.DLPF_MAX);
 #include <FlixPeriph.h>
 #include <SPI.h>
 
-MPU9250 IMU(SPI);
+MPU9250 imu(SPI);
 
 float gyroBiasX, gyroBiasY, gyroBiasZ; // bias гироскопа
 
 void setup() {
 	Serial.begin(115200);
-	bool success = IMU.begin();
+	bool success = imu.begin();
 	if (!success) {
-		Serial.println("Failed to initialize IMU");
+		Serial.println("Failed to initialize the IMU");
 	}
 	calibrateGyro();
 }
 
 void loop() {
 	float gx, gy, gz;
-	IMU.waitForData();
+	imu.waitForData();
-	IMU.getGyro(gx, gy, gz);
+	imu.getGyro(gx, gy, gz);
 
 	// Устранение bias гироскопа
 	gx -= gyroBiasX;
@@ -226,9 +226,9 @@ void calibrateGyro() {
 
 	// Получение 1000 измерений гироскопа
 	for (int i = 0; i < samples; i++) {
-		IMU.waitForData();
+		imu.waitForData();
 		float gx, gy, gz;
-		IMU.getGyro(gx, gy, gz);
+		imu.getGyro(gx, gy, gz);
 		gyroBiasX += gx;
 		gyroBiasY += gy;
 		gyroBiasZ += gz;

docs/firmware.md

@@ -42,7 +42,7 @@ Pilot inputs are interpreted in `interpretControls()`, and then converted to the
 
 * `attitudeTarget` *(Quaternion)* — target attitude of the drone.
 * `ratesTarget` *(Vector)* — target angular rates, *rad/s*.
-* `ratesExtra` *(Vector)* — additional (feed-forward) angular rates , used for yaw rate control in STAB mode, *rad/s*.
+* `ratesExtra` *(Vector)* — additional (feed-forward) angular rates, used for yaw rate control in STAB mode, *rad/s*.
 * `torqueTarget` *(Vector)* — target torque, range [-1, 1].
 * `thrustTarget` *(float)* — collective motor thrust target, range [0, 1].
 

docs/img/flix.svg

@@ -0,0 +1,38 @@
+<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 734.86 378.46">
+  <defs>
+    <style>
+      .a {
+        fill: none;
+        stroke: #d5d5d5;
+        stroke-miterlimit: 10;
+        stroke-width: 31px;
+      }
+
+      .b {
+        fill: #c1c1c1;
+      }
+
+      .c {
+        fill: #ff9400;
+      }
+
+      .d {
+        fill: #d5d5d5;
+      }
+    </style>
+  </defs>
+  <g>
+    <g>
+      <line class="a" x1="448.78" y1="294.23" x2="648.77" y2="93.24"/>
+      <line class="a" x1="449.78" y1="94.24" x2="649.77" y2="295.23"/>
+      <circle class="b" cx="549.27" cy="193.73" r="41.5"/>
+      <circle class="c" cx="449.35" cy="93.74" r="77.95"/>
+      <circle class="c" cx="648.89" cy="93.53" r="77.95"/>
+      <circle class="c" cx="647.89" cy="294.51" r="77.95"/>
+      <circle class="c" cx="448.9" cy="294.51" r="77.95"/>
+    </g>
+    <path class="d" d="M8,161.93q0-17.85,22.36-17.85h4.81V100.57Q35.17,8.49,131.23,8h1q36.87,0,47.31,7.48L181,17.41l1,2.41V50q0,12.32-5.82,12.31-2.43,0-7.4-4.64t-14.19-9a48.63,48.63,0,0,0-21.22-4.41q-12,0-19.17,3.5a18.85,18.85,0,0,0-9.82,10.62,67.35,67.35,0,0,0-3.52,12.06,82.52,82.52,0,0,0-.85,13.39v60.32h27.28q10.86,0,16.05,5.43a17.52,17.52,0,0,1,5.19,12.42,22.5,22.5,0,0,1-1.21,7.36q-1.22,3.51-6.64,7.24t-14.36,3.74H101.64V344.82a56,56,0,0,1-.61,9.65,37.8,37.8,0,0,1-2.56,7.6,11.83,11.83,0,0,1-6.94,6.4q-5,1.93-13.51,1.93H57.08q-10.47,0-15.7-4.71t-5.73-8.44a77.31,77.31,0,0,1-.48-9.53V180.27H29.4Q8,180.27,8,161.93Z"/>
+    <path class="d" d="M201.21,348.2V37q0-23.16,20.86-23.4h22.81q22.8,0,22.8,22.44V346.27a68.92,68.92,0,0,1-.49,9.41,22.59,22.59,0,0,1-2.42,7.12,11.48,11.48,0,0,1-6.67,5.43,47.78,47.78,0,0,1-12.74,2.17H225q-11.4,0-17.58-4.47T201.21,348.2Z"/>
+    <path class="d" d="M284.9,61.08V36.47a40.39,40.39,0,0,1,1.7-12.91,11.36,11.36,0,0,1,6.18-7,25.27,25.27,0,0,1,6.68-2.3c1.45-.15,4-.4,7.76-.72h25.23q10.43,0,16.73,4.7t6.31,18.22V62.05a27.94,27.94,0,0,1-.85,7.11,23,23,0,0,1-2.06,5.43,20,20,0,0,1-2.91,4,10,10,0,0,1-3.52,2.54c-1.21.48-2.54,1-4,1.44a11.53,11.53,0,0,1-3.4.73,13.71,13.71,0,0,0-3.15.48H307.7q-10.43,0-16.61-4.7T284.9,61.08Zm1.94,284.71V166.28q0-22.2,21.83-22.2h20.38q10.92,0,16.62,4t6.67,8.45a60.47,60.47,0,0,1,1,12.18V348.2q0,22.2-21.83,22.2H308.67q-10.43,0-15.64-4.95t-5.7-8.81A90.93,90.93,0,0,1,286.84,345.79Z"/>
+  </g>
+</svg>

docs/usage.md

@@ -143,9 +143,9 @@ Before flight you need to calibrate the accelerometer:
    * The `accel` and `gyro` fields should change as you move the drone.
    * The `landed` field should be `1` when the drone is still on the ground and `0` when you lift it up.
 
-2. Check the attitude estimation: connect to the drone using QGroundControl, rotate the drone in different orientations and check if the attitude estimation shown in QGroundControl is correct. Attitude indicator in QGroundControl is shown below:
+2. Check the attitude estimation: connect to the drone using QGroundControl, rotate the drone in different orientations and check if the attitude estimation shown in QGroundControl is correct. Compare your attitude indicator (in the *large vertical* mode) to the video:
 
-   <img src="img/qgc-attitude.png" height="200">
+    <a href="https://youtu.be/yVRN23-GISU"><img width=300 src="https://i3.ytimg.com/vi/yVRN23-GISU/maxresdefault.jpg"></a>
 
 3. Perform motor tests in the console. Use the following commands **— remove the propellers before running the tests!**
 
@@ -243,9 +243,37 @@ In this mode, the pilot inputs are ignored (except the mode switch, if configure
 
 If the pilot moves the control sticks, the drone will switch back to *STAB* mode.
 
+## Wi-Fi configuration
+
+You can configure the Wi-Fi using parameters and console commands.
+
+The Wi-Fi mode is chosen using `WIFI_MODE` parameter in QGroundControl or in the console:
+
+* `0` — Wi-Fi is disabled.
+* `1` — Access Point mode (*AP*) — the drone creates a Wi-Fi network.
+* `2` — Client mode (*STA*) — the drone connects to an existing Wi-Fi network.
+* `3` — *ESP-NOW (not implemented yet)*.
+
+> [!WARNING]
+> Tests showed that Client mode may cause **additional delays** in remote control (due to retranslations), so it's generally not recommended.
+
+The SSID and password are configured using the `ap` and `sta` console commands:
+
+```
+ap <ssid> <password>
+sta <ssid> <password>
+```
+
+Example of configuring the Access Point mode:
+
+```
+ap my-flix-ssid mypassword123
+p WIFI_MODE 1
+```
+
 ## Flight log
 
-After the flight, you can download the flight log for analysis wirelessly. Use the following for that:
+After the flight, you can download the flight log for analysis wirelessly. Use the following command on your computer for that:
 
 ```bash
 make log

flix/cli.ino

@@ -38,6 +38,8 @@ const char* motd =
 "raw/stab/acro/auto - set mode\n"
 "rc - show RC data\n"
 "wifi - show Wi-Fi info\n"
+"ap <ssid> <password> - setup Wi-Fi access point\n"
+"sta <ssid> <password> - setup Wi-Fi client mode\n"
 "mot - show motor output\n"
 "log [dump] - print log header [and data]\n"
 "cr - calibrate RC\n"
@@ -54,9 +56,7 @@ void print(const char* format, ...) {
 	vsnprintf(buf, sizeof(buf), format, args);
 	va_end(args);
 	Serial.print(buf);
-#if WIFI_ENABLED
 	mavlinkPrint(buf);
-#endif
 }
 
 void pause(float duration) {
@@ -64,9 +64,7 @@ void pause(float duration) {
 	while (t - start < duration) {
 		step();
 		handleInput();
-#if WIFI_ENABLED
 		processMavlink();
-#endif
 		delay(50);
 	}
 }
@@ -136,9 +134,11 @@ void doCommand(String str, bool echo = false) {
 		print("mode: %s\n", getModeName());
 		print("armed: %d\n", armed);
 	} else if (command == "wifi") {
-#if WIFI_ENABLED
 		printWiFiInfo();
-#endif
+	} else if (command == "ap") {
+		configWiFi(true, arg0.c_str(), arg1.c_str());
+	} else if (command == "sta") {
+		configWiFi(false, arg0.c_str(), arg1.c_str());
 	} else if (command == "mot") {
 		print("front-right %g front-left %g rear-right %g rear-left %g\n",
 			motors[MOTOR_FRONT_RIGHT], motors[MOTOR_FRONT_LEFT], motors[MOTOR_REAR_RIGHT], motors[MOTOR_REAR_LEFT]);

flix/control.ino

@@ -38,6 +38,12 @@ const int RAW = 0, ACRO = 1, STAB = 2, AUTO = 3; // flight modes
 int mode = STAB;
 bool armed = false;
 
+Quaternion attitudeTarget;
+Vector ratesTarget;
+Vector ratesExtra; // feedforward rates
+Vector torqueTarget;
+float thrustTarget;
+
 PID rollRatePID(ROLLRATE_P, ROLLRATE_I, ROLLRATE_D, ROLLRATE_I_LIM, RATES_D_LPF_ALPHA);
 PID pitchRatePID(PITCHRATE_P, PITCHRATE_I, PITCHRATE_D, PITCHRATE_I_LIM, RATES_D_LPF_ALPHA);
 PID yawRatePID(YAWRATE_P, YAWRATE_I, YAWRATE_D);
@@ -47,12 +53,6 @@ PID yawPID(YAW_P, 0, 0);
 Vector maxRate(ROLLRATE_MAX, PITCHRATE_MAX, YAWRATE_MAX);
 float tiltMax = TILT_MAX;
 
-Quaternion attitudeTarget;
-Vector ratesTarget;
-Vector ratesExtra; // feedforward rates
-Vector torqueTarget;
-float thrustTarget;
-
 extern const int MOTOR_REAR_LEFT, MOTOR_REAR_RIGHT, MOTOR_FRONT_RIGHT, MOTOR_FRONT_LEFT;
 extern float controlRoll, controlPitch, controlThrottle, controlYaw, controlMode;
 

flix/flix.ino

@@ -7,7 +7,6 @@
 #include "quaternion.h"
 #include "util.h"
 
-#define WIFI_ENABLED 1
 
 extern float t, dt;
 extern float controlRoll, controlPitch, controlYaw, controlThrottle, controlMode;
@@ -25,9 +24,7 @@ void setup() {
 	setupLED();
 	setupMotors();
 	setLED(true);
-#if WIFI_ENABLED
 	setupWiFi();
-#endif
 	setupIMU();
 	setupRC();
 	setLED(false);
@@ -42,9 +39,7 @@ void loop() {
 	control();
 	sendMotors();
 	handleInput();
-#if WIFI_ENABLED
 	processMavlink();
-#endif
 	logData();
 	syncParameters();
 }

flix/mavlink.ino

@@ -3,19 +3,16 @@
 
 // MAVLink communication
 
-#if WIFI_ENABLED
-
 #include <MAVLink.h>
 #include "util.h"
 
-#define SYSTEM_ID 1
-#define MAVLINK_RATE_SLOW 1
-#define MAVLINK_RATE_FAST 10
-
 extern float controlTime;
 
 bool mavlinkConnected = false;
 String mavlinkPrintBuffer;
+int mavlinkSysId = 1;
+Rate telemetryFast(10);
+Rate telemetrySlow(2);
 
 void processMavlink() {
 	sendMavlink();
@@ -28,10 +25,8 @@ void sendMavlink() {
 	mavlink_message_t msg;
 	uint32_t time = t * 1000;
 
-	static Rate slow(MAVLINK_RATE_SLOW), fast(MAVLINK_RATE_FAST);
+	if (telemetrySlow) {
-
+		mavlink_msg_heartbeat_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg, MAV_TYPE_QUADROTOR, MAV_AUTOPILOT_GENERIC,
-	if (slow) {
-		mavlink_msg_heartbeat_pack(SYSTEM_ID, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg, MAV_TYPE_QUADROTOR, MAV_AUTOPILOT_GENERIC,
 			(armed ? MAV_MODE_FLAG_SAFETY_ARMED : 0) |
 			((mode == STAB) ? MAV_MODE_FLAG_STABILIZE_ENABLED : 0) |
 			((mode == AUTO) ? MAV_MODE_FLAG_AUTO_ENABLED : MAV_MODE_FLAG_MANUAL_INPUT_ENABLED),
@@ -40,27 +35,27 @@ void sendMavlink() {
 
 		if (!mavlinkConnected) return; // send only heartbeat until connected
 
-		mavlink_msg_extended_sys_state_pack(SYSTEM_ID, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg,
+		mavlink_msg_extended_sys_state_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg,
 			MAV_VTOL_STATE_UNDEFINED, landed ? MAV_LANDED_STATE_ON_GROUND : MAV_LANDED_STATE_IN_AIR);
 		sendMessage(&msg);
 	}
 
-	if (fast && mavlinkConnected) {
+	if (telemetryFast && mavlinkConnected) {
 		const float zeroQuat[] = {0, 0, 0, 0};
-		mavlink_msg_attitude_quaternion_pack(SYSTEM_ID, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg,
+		mavlink_msg_attitude_quaternion_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg,
 			time, attitude.w, attitude.x, -attitude.y, -attitude.z, rates.x, -rates.y, -rates.z, zeroQuat); // convert to frd
 		sendMessage(&msg);
 
-		mavlink_msg_rc_channels_raw_pack(SYSTEM_ID, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg, controlTime * 1000, 0,
+		mavlink_msg_rc_channels_raw_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg, controlTime * 1000, 0,
 			channels[0], channels[1], channels[2], channels[3], channels[4], channels[5], channels[6], channels[7], UINT8_MAX);
 		if (channels[0] != 0) sendMessage(&msg); // 0 means no RC input
 
 		float controls[8];
 		memcpy(controls, motors, sizeof(motors));
-		mavlink_msg_actuator_control_target_pack(SYSTEM_ID, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg, time, 0, controls);
+		mavlink_msg_actuator_control_target_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg, time, 0, controls);
 		sendMessage(&msg);
 
-		mavlink_msg_scaled_imu_pack(SYSTEM_ID, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg, time,
+		mavlink_msg_scaled_imu_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg, time,
 			acc.x * 1000, -acc.y * 1000, -acc.z * 1000, // convert to frd
 			gyro.x * 1000, -gyro.y * 1000, -gyro.z * 1000,
 			0, 0, 0, 0);
@@ -95,7 +90,7 @@ void handleMavlink(const void *_msg) {
 	if (msg.msgid == MAVLINK_MSG_ID_MANUAL_CONTROL) {
 		mavlink_manual_control_t m;
 		mavlink_msg_manual_control_decode(&msg, &m);
-		if (m.target && m.target != SYSTEM_ID) return; // 0 is broadcast
+		if (m.target && m.target != mavlinkSysId) return; // 0 is broadcast
 
 		controlThrottle = m.z / 1000.0f;
 		controlPitch = m.x / 1000.0f;
@@ -108,11 +103,11 @@ void handleMavlink(const void *_msg) {
 	if (msg.msgid == MAVLINK_MSG_ID_PARAM_REQUEST_LIST) {
 		mavlink_param_request_list_t m;
 		mavlink_msg_param_request_list_decode(&msg, &m);
-		if (m.target_system && m.target_system != SYSTEM_ID) return;
+		if (m.target_system && m.target_system != mavlinkSysId) return;
 
 		mavlink_message_t msg;
 		for (int i = 0; i < parametersCount(); i++) {
-			mavlink_msg_param_value_pack(SYSTEM_ID, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg,
+			mavlink_msg_param_value_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg,
 				getParameterName(i), getParameter(i), MAV_PARAM_TYPE_REAL32, parametersCount(), i);
 			sendMessage(&msg);
 		}
@@ -121,7 +116,7 @@ void handleMavlink(const void *_msg) {
 	if (msg.msgid == MAVLINK_MSG_ID_PARAM_REQUEST_READ) {
 		mavlink_param_request_read_t m;
 		mavlink_msg_param_request_read_decode(&msg, &m);
-		if (m.target_system && m.target_system != SYSTEM_ID) return;
+		if (m.target_system && m.target_system != mavlinkSysId) return;
 
 		char name[MAVLINK_MSG_PARAM_REQUEST_READ_FIELD_PARAM_ID_LEN + 1];
 		strlcpy(name, m.param_id, sizeof(name)); // param_id might be not null-terminated
@@ -130,7 +125,7 @@ void handleMavlink(const void *_msg) {
 			memcpy(name, getParameterName(m.param_index), 16);
 		}
 		mavlink_message_t msg;
-		mavlink_msg_param_value_pack(SYSTEM_ID, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg,
+		mavlink_msg_param_value_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg,
 			name, value, MAV_PARAM_TYPE_REAL32, parametersCount(), m.param_index);
 		sendMessage(&msg);
 	}
@@ -138,14 +133,15 @@ void handleMavlink(const void *_msg) {
 	if (msg.msgid == MAVLINK_MSG_ID_PARAM_SET) {
 		mavlink_param_set_t m;
 		mavlink_msg_param_set_decode(&msg, &m);
-		if (m.target_system && m.target_system != SYSTEM_ID) return;
+		if (m.target_system && m.target_system != mavlinkSysId) return;
 
 		char name[MAVLINK_MSG_PARAM_SET_FIELD_PARAM_ID_LEN + 1];
 		strlcpy(name, m.param_id, sizeof(name)); // param_id might be not null-terminated
-		setParameter(name, m.param_value);
+		bool success = setParameter(name, m.param_value);
+		if (!success) return;
 		// send ack
 		mavlink_message_t msg;
-		mavlink_msg_param_value_pack(SYSTEM_ID, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg,
+		mavlink_msg_param_value_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg,
 			m.param_id, m.param_value, MAV_PARAM_TYPE_REAL32, parametersCount(), 0); // index is unknown
 		sendMessage(&msg);
 	}
@@ -153,17 +149,17 @@ void handleMavlink(const void *_msg) {
 	if (msg.msgid == MAVLINK_MSG_ID_MISSION_REQUEST_LIST) { // handle to make qgc happy
 		mavlink_mission_request_list_t m;
 		mavlink_msg_mission_request_list_decode(&msg, &m);
-		if (m.target_system && m.target_system != SYSTEM_ID) return;
+		if (m.target_system && m.target_system != mavlinkSysId) return;
 
 		mavlink_message_t msg;
-		mavlink_msg_mission_count_pack(SYSTEM_ID, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg, 0, 0, 0, MAV_MISSION_TYPE_MISSION, 0);
+		mavlink_msg_mission_count_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg, 0, 0, 0, MAV_MISSION_TYPE_MISSION, 0);
 		sendMessage(&msg);
 	}
 
 	if (msg.msgid == MAVLINK_MSG_ID_SERIAL_CONTROL) {
 		mavlink_serial_control_t m;
 		mavlink_msg_serial_control_decode(&msg, &m);
-		if (m.target_system && m.target_system != SYSTEM_ID) return;
+		if (m.target_system && m.target_system != mavlinkSysId) return;
 
 		char data[MAVLINK_MSG_SERIAL_CONTROL_FIELD_DATA_LEN + 1];
 		strlcpy(data, (const char *)m.data, m.count); // data might be not null-terminated
@@ -175,7 +171,7 @@ void handleMavlink(const void *_msg) {
 
 		mavlink_set_attitude_target_t m;
 		mavlink_msg_set_attitude_target_decode(&msg, &m);
-		if (m.target_system && m.target_system != SYSTEM_ID) return;
+		if (m.target_system && m.target_system != mavlinkSysId) return;
 
 		// copy attitude, rates and thrust targets
 		ratesTarget.x = m.body_roll_rate;
@@ -197,7 +193,7 @@ void handleMavlink(const void *_msg) {
 
 		mavlink_set_actuator_control_target_t m;
 		mavlink_msg_set_actuator_control_target_decode(&msg, &m);
-		if (m.target_system && m.target_system != SYSTEM_ID) return;
+		if (m.target_system && m.target_system != mavlinkSysId) return;
 
 		attitudeTarget.invalidate();
 		ratesTarget.invalidate();
@@ -209,12 +205,12 @@ void handleMavlink(const void *_msg) {
 	if (msg.msgid == MAVLINK_MSG_ID_LOG_REQUEST_DATA) {
 		mavlink_log_request_data_t m;
 		mavlink_msg_log_request_data_decode(&msg, &m);
-		if (m.target_system && m.target_system != SYSTEM_ID) return;
+		if (m.target_system && m.target_system != mavlinkSysId) return;
 
 		// Send all log records
 		for (int i = 0; i < sizeof(logBuffer) / sizeof(logBuffer[0]); i++) {
 			mavlink_message_t msg;
-			mavlink_msg_log_data_pack(SYSTEM_ID, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg, 0, i,
+			mavlink_msg_log_data_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg, 0, i,
 				sizeof(logBuffer[0]), (uint8_t *)logBuffer[i]);
 			sendMessage(&msg);
 		}
@@ -224,13 +220,13 @@ void handleMavlink(const void *_msg) {
 	if (msg.msgid == MAVLINK_MSG_ID_COMMAND_LONG) {
 		mavlink_command_long_t m;
 		mavlink_msg_command_long_decode(&msg, &m);
-		if (m.target_system && m.target_system != SYSTEM_ID) return;
+		if (m.target_system && m.target_system != mavlinkSysId) return;
 		mavlink_message_t response;
 		bool accepted = false;
 
 		if (m.command == MAV_CMD_REQUEST_MESSAGE && m.param1 == MAVLINK_MSG_ID_AUTOPILOT_VERSION) {
 			accepted = true;
-			mavlink_msg_autopilot_version_pack(SYSTEM_ID, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &response,
+			mavlink_msg_autopilot_version_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &response,
 				MAV_PROTOCOL_CAPABILITY_PARAM_FLOAT | MAV_PROTOCOL_CAPABILITY_MAVLINK2, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0);
 			sendMessage(&response);
 		}
@@ -249,7 +245,7 @@ void handleMavlink(const void *_msg) {
 
 		// send command ack
 		mavlink_message_t ack;
-		mavlink_msg_command_ack_pack(SYSTEM_ID, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &ack, m.command, accepted ? MAV_RESULT_ACCEPTED : MAV_RESULT_UNSUPPORTED, UINT8_MAX, 0, msg.sysid, msg.compid);
+		mavlink_msg_command_ack_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &ack, m.command, accepted ? MAV_RESULT_ACCEPTED : MAV_RESULT_UNSUPPORTED, UINT8_MAX, 0, msg.sysid, msg.compid);
 		sendMessage(&ack);
 	}
 }
@@ -266,7 +262,7 @@ void sendMavlinkPrint() {
 		char data[MAVLINK_MSG_SERIAL_CONTROL_FIELD_DATA_LEN + 1];
 		strlcpy(data, str + i, sizeof(data));
 		mavlink_message_t msg;
-		mavlink_msg_serial_control_pack(SYSTEM_ID, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg,
+		mavlink_msg_serial_control_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg,
 			SERIAL_CONTROL_DEV_SHELL,
 			i + MAVLINK_MSG_SERIAL_CONTROL_FIELD_DATA_LEN < strlen(str) ? SERIAL_CONTROL_FLAG_MULTI : 0, // more chunks to go
 			0, 0, strlen(data), (uint8_t *)data, 0, 0);
@@ -274,5 +270,3 @@ void sendMavlinkPrint() {
 	}
 	mavlinkPrintBuffer.clear();
 }
-
-#endif

flix/parameters.ino

@@ -9,13 +9,19 @@
 extern float channelZero[16];
 extern float channelMax[16];
 extern float rollChannel, pitchChannel, throttleChannel, yawChannel, armedChannel, modeChannel;
+extern int wifiMode, udpLocalPort, udpRemotePort;
 
 Preferences storage;
 
 struct Parameter {
 	const char *name; // max length is 15 (Preferences key limit)
-	float *variable;
+	bool integer;
-	float value; // cache
+	union { float *f; int *i; }; // pointer to variable
+	float cache; // what's stored in flash
+	Parameter(const char *name, float *variable) : name(name), integer(false), f(variable) {};
+	Parameter(const char *name, int *variable) : name(name), integer(true), i(variable) {};
+	float getValue() const { return integer ? *i : *f; };
+	void setValue(const float value) { if (integer) *i = value; else *f = value; };
 };
 
 Parameter parameters[] = {
@@ -77,6 +83,14 @@ Parameter parameters[] = {
 	{"RC_THROTTLE", &throttleChannel},
 	{"RC_YAW", &yawChannel},
 	{"RC_MODE", &modeChannel},
+	// wifi
+	{"WIFI_MODE", &wifiMode},
+	{"WIFI_LOC_PORT", &udpLocalPort},
+	{"WIFI_REM_PORT", &udpRemotePort},
+	// mavlink
+	{"MAV_SYS_ID", &mavlinkSysId},
+	{"MAV_RATE_SLOW", &telemetrySlow.rate},
+	{"MAV_RATE_FAST", &telemetryFast.rate},
 };
 
 void setupParameters() {
@@ -84,10 +98,10 @@ void setupParameters() {
 	// Read parameters from storage
 	for (auto &parameter : parameters) {
 		if (!storage.isKey(parameter.name)) {
-			storage.putFloat(parameter.name, *parameter.variable);
+			storage.putFloat(parameter.name, parameter.getValue()); // store default value
 		}
-		*parameter.variable = storage.getFloat(parameter.name, *parameter.variable);
+		parameter.setValue(storage.getFloat(parameter.name, 0));
-		parameter.value = *parameter.variable;
+		parameter.cache = parameter.getValue();
 	}
 }
 
@@ -102,13 +116,13 @@ const char *getParameterName(int index) {
 
 float getParameter(int index) {
 	if (index < 0 || index >= parametersCount()) return NAN;
-	return *parameters[index].variable;
+	return parameters[index].getValue();
 }
 
 float getParameter(const char *name) {
 	for (auto &parameter : parameters) {
 		if (strcmp(parameter.name, name) == 0) {
-			return *parameter.variable;
+			return parameter.getValue();
 		}
 	}
 	return NAN;
@@ -117,7 +131,8 @@ float getParameter(const char *name) {
 bool setParameter(const char *name, const float value) {
 	for (auto &parameter : parameters) {
 		if (strcmp(parameter.name, name) == 0) {
-			*parameter.variable = value;
+			if (parameter.integer && !isfinite(value)) return false; // can't set integer to NaN or Inf
+			parameter.setValue(value);
 			return true;
 		}
 	}
@@ -130,16 +145,18 @@ void syncParameters() {
 	if (motorsActive()) return; // don't use flash while flying, it may cause a delay
 
 	for (auto &parameter : parameters) {
-		if (parameter.value == *parameter.variable) continue;
+		if (parameter.getValue() == parameter.cache) continue; // no change
-		if (isnan(parameter.value) && isnan(*parameter.variable)) continue; // handle NAN != NAN
+		if (isnan(parameter.getValue()) && isnan(parameter.cache)) continue; // both are NaN
-		storage.putFloat(parameter.name, *parameter.variable);
+		if (isinf(parameter.getValue()) && isinf(parameter.cache)) continue; // both are Inf
-		parameter.value = *parameter.variable;
+
+		storage.putFloat(parameter.name, parameter.getValue());
+		parameter.cache = parameter.getValue(); // update cache
 	}
 }
 
 void printParameters() {
 	for (auto &parameter : parameters) {
-		print("%s = %g\n", parameter.name, *parameter.variable);
+		print("%s = %g\n", parameter.name, parameter.getValue());
 	}
 }
 

flix/wifi.ino

@@ -1,49 +1,76 @@
 // Copyright (c) 2023 Oleg Kalachev <okalachev@gmail.com>
 // Repository: https://github.com/okalachev/flix
 
-// Wi-Fi support
+// Wi-Fi connectivity
-
-#if WIFI_ENABLED
 
 #include <WiFi.h>
 #include <WiFiAP.h>
 #include <WiFiUdp.h>
+#include "Preferences.h"
 
-#define WIFI_SSID "flix"
+extern Preferences storage; // use the main preferences storage
-#define WIFI_PASSWORD "flixwifi"
+
-#define WIFI_UDP_PORT 14550
+const int W_DISABLED = 0, W_AP = 1, W_STA = 2;
-#define WIFI_UDP_REMOTE_PORT 14550
+int wifiMode = W_AP;
-#define WIFI_UDP_REMOTE_ADDR "255.255.255.255"
+int udpLocalPort = 14550;
+int udpRemotePort = 14550;
+IPAddress udpRemoteIP = "255.255.255.255";
 
 WiFiUDP udp;
 
 void setupWiFi() {
 	print("Setup Wi-Fi\n");
-	WiFi.softAP(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
+	if (wifiMode == W_AP) {
-	udp.begin(WIFI_UDP_PORT);
+		WiFi.softAP(storage.getString("WIFI_AP_SSID", "flix").c_str(), storage.getString("WIFI_AP_PASS", "flixwifi").c_str());
+	} else if (wifiMode == W_STA) {
+		WiFi.begin(storage.getString("WIFI_STA_SSID", "").c_str(), storage.getString("WIFI_STA_PASS", "").c_str());
+	}
+	udp.begin(udpLocalPort);
 }
 
 void sendWiFi(const uint8_t *buf, int len) {
-	if (WiFi.softAPIP() == IPAddress(0, 0, 0, 0) && WiFi.status() != WL_CONNECTED) return;
+	if (WiFi.softAPgetStationNum() == 0 && !WiFi.isConnected()) return;
-	udp.beginPacket(udp.remoteIP() ? udp.remoteIP() : WIFI_UDP_REMOTE_ADDR, WIFI_UDP_REMOTE_PORT);
+	udp.beginPacket(udpRemoteIP, udpRemotePort);
 	udp.write(buf, len);
 	udp.endPacket();
 }
 
 int receiveWiFi(uint8_t *buf, int len) {
 	udp.parsePacket();
+	if (udp.remoteIP()) udpRemoteIP = udp.remoteIP();
 	return udp.read(buf, len);
 }
 
 void printWiFiInfo() {
-	print("MAC: %s\n", WiFi.softAPmacAddress().c_str());
+	if (WiFi.getMode() == WIFI_MODE_AP) {
-	print("SSID: %s\n", WiFi.softAPSSID().c_str());
+		print("Mode: Access Point (AP)\n");
-	print("Password: %s\n", WIFI_PASSWORD);
+		print("MAC: %s\n", WiFi.softAPmacAddress().c_str());
-	print("Clients: %d\n", WiFi.softAPgetStationNum());
+		print("SSID: %s\n", WiFi.softAPSSID().c_str());
-	print("Status: %d\n", WiFi.status());
+		print("Password: ***\n");
-	print("IP: %s\n", WiFi.softAPIP().toString().c_str());
+		print("Clients: %d\n", WiFi.softAPgetStationNum());
-	print("Remote IP: %s\n", udp.remoteIP().toString().c_str());
+		print("IP: %s\n", WiFi.softAPIP().toString().c_str());
+	} else if (WiFi.getMode() == WIFI_MODE_STA) {
+		print("Mode: Client (STA)\n");
+		print("Connected: %d\n", WiFi.isConnected());
+		print("MAC: %s\n", WiFi.macAddress().c_str());
+		print("SSID: %s\n", WiFi.SSID().c_str());
+		print("Password: ***\n");
+		print("IP: %s\n", WiFi.localIP().toString().c_str());
+	} else {
+		print("Mode: Disabled\n");
+		return;
+	}
+	print("Remote IP: %s\n", udpRemoteIP.toString().c_str());
 	print("MAVLink connected: %d\n", mavlinkConnected);
 }
 
-#endif
+void configWiFi(bool ap, const char *ssid, const char *password) {
+	if (ap) {
+		storage.putString("WIFI_AP_SSID", ssid);
+		storage.putString("WIFI_AP_PASS", password);
+	} else {
+		storage.putString("WIFI_STA_SSID", ssid);
+		storage.putString("WIFI_STA_PASS", password);
+	}
+	print("✓ Reboot to apply new settings\n");
+}

gazebo/flix.h

@@ -10,8 +10,6 @@
 #include "Arduino.h"
 #include "wifi.h"
 
-#define WIFI_ENABLED 1
-
 extern float t, dt;
 extern float controlRoll, controlPitch, controlYaw, controlThrottle, controlMode;
 extern Vector rates;
@@ -73,3 +71,4 @@ void calibrateAccel() { print("Skip accel calibrating\n"); };
 void printIMUCalibration() { print("cal: N/A\n"); };
 void printIMUInfo() {};
 void printWiFiInfo() {};
+void configWiFi(bool, const char*, const char*) { print("Skip WiFi config\n"); };