Use Serial1 for for rc on esp32-c3

.github/workflows/build.yml

@@ -25,6 +25,8 @@ jobs:
         path: flix/build
     - name: Build firmware for ESP32-S3
       run: make BOARD=esp32:esp32:esp32s3
+    - name: Build firmware for ESP32-C3
+      run: make BOARD=esp32:esp32:esp32c3
     - name: Check c_cpp_properties.json
       run: tools/check_c_cpp_properties.py
 

README.md

@@ -138,10 +138,10 @@ You can see a user-contributed [variant of complete circuit diagram](https://mir
 
   |Motor|Position|Direction|Prop type|Motor wires|GPIO|
   |-|-|-|-|-|-|
-  |Motor 0|Rear left|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO12 *(TDI)*|
+  |Motor 0|Rear left|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO12 (*TDI*)|
-  |Motor 1|Rear right|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO13 *(TCK)*|
+  |Motor 1|Rear right|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO13 (*TCK*)|
-  |Motor 2|Front right|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO14 *(TMS)*|
+  |Motor 2|Front right|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO14 (*TMS*)|
-  |Motor 3|Front left|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO15 *(TD0)*|
+  |Motor 3|Front left|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO15 (*TD0*)|
 
   Clockwise motors have blue & red wires and correspond to propeller type A (marked on the propeller).
   Counter-clockwise motors have black & white wires correspond to propeller type B.

docs/assembly.md

@@ -41,10 +41,10 @@ Motors connection table:
 
 |Motor|Position|Direction|Prop type|Motor wires|GPIO|
 |-|-|-|-|-|-|
-|Motor 0|Rear left|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO12 *(TDI)*|
+|Motor 0|Rear left|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO12 (*TDI*)|
-|Motor 1|Rear right|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO13 *(TCK)*|
+|Motor 1|Rear right|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO13 (*TCK*)|
-|Motor 2|Front right|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO14 *(TMS)*|
+|Motor 2|Front right|Counter-clockwise|B|Black & White|GPIO14 (*TMS*)|
-|Motor 3|Front left|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO15 *(TD0)*|
+|Motor 3|Front left|Clockwise|A|Blue & Red|GPIO15 (*TD0*)|
 
 ## Motors tightening
 

docs/book/geometry.md

@@ -110,7 +110,7 @@ float angle = Vector::angleBetween(a, b); // 1.57 (90 градусов)
 
 #### Скалярное произведение
 
-Скалярное произведение векторов *(dot product)* — это произведение длин двух векторов на косинус угла между ними. В математике оно обозначается знаком `·` или слитным написанием векторов. Интуитивно, результат скалярного произведения показывает, насколько два вектора *сонаправлены*.
+Скалярное произведение векторов (*dot product*) — это произведение длин двух векторов на косинус угла между ними. В математике оно обозначается знаком `·` или слитным написанием векторов. Интуитивно, результат скалярного произведения показывает, насколько два вектора *сонаправлены*.
 
 В Flix используется статический метод `Vector::dot()`:
 
@@ -124,7 +124,7 @@ float dotProduct = Vector::dot(a, b); // 32
 
 #### Векторное произведение
 
-Векторное произведение *(cross product)* позволяет найти вектор, перпендикулярный двум другим векторам. В математике оно обозначается знаком `×`, а в прошивке используется статический метод `Vector::cross()`:
+Векторное произведение (*cross product*) позволяет найти вектор, перпендикулярный двум другим векторам. В математике оно обозначается знаком `×`, а в прошивке используется статический метод `Vector::cross()`:
 
 ```cpp
 Vector a(1, 2, 3);
@@ -144,9 +144,9 @@ Vector crossProduct = Vector::cross(a, b); // -3, 6, -3
 
 В прошивке углы Эйлера сохраняются в обычный объект `Vector` (хоть и, строго говоря, не являются вектором):
 
-* Угол по крену *(roll)* — `vector.x`.
+* Угол по крену (*roll*) — `vector.x`.
-* Угол по тангажу *(pitch)* — `vector.y`.
+* Угол по тангажу (*pitch*) — `vector.y`.
-* Угол по рысканию *(yaw)* — `vector.z`.
+* Угол по рысканию (*yaw*) — `vector.z`.
 
 Особенности углов Эйлера:
 
@@ -162,8 +162,8 @@ Vector crossProduct = Vector::cross(a, b); // -3, 6, -3
 
 Помимо углов Эйлера, любую ориентацию в трехмерном пространстве можно представить в виде вращения вокруг некоторой оси на некоторый угол. В геометрии это доказывается, как **теорема вращения Эйлера**. В таком представлении ориентация задается двумя величинами:
 
-* **Ось вращения** *(axis)* — единичный вектор, определяющий ось вращения.
+* **Ось вращения** (*axis*) — единичный вектор, определяющий ось вращения.
-* **Угол поворота** *(angle* или *θ)* — угол, на который нужно повернуть объект вокруг этой оси.
+* **Угол поворота** (*angle* или *θ*) — угол, на который нужно повернуть объект вокруг этой оси.
 
 В Flix ось вращения задается объектом `Vector`, а угол поворота — числом типа `float` в радианах:
 
@@ -177,7 +177,7 @@ float angle = radians(45);
 
 ### Вектор вращения
 
-Если умножить вектор *axis* на угол поворота *θ*, то получится **вектор вращения** *(rotation vector)*. Этот вектор играет важную роль в алгоритмах управления ориентацией летательного аппарата.
+Если умножить вектор *axis* на угол поворота *θ*, то получится **вектор вращения** (*rotation vector*). Этот вектор играет важную роль в алгоритмах управления ориентацией летательного аппарата.
 
 Вектор вращения обладает замечательным свойством: если угловые скорости объекта (в собственной системе координат) в каждый момент времени совпадают с компонентами этого вектора, то за единичное время объект придет к заданной этим вектором ориентации. Это свойство позволяет использовать вектор вращения для управления ориентацией объекта посредством управления угловыми скоростями.
 
@@ -198,7 +198,7 @@ Vector rotation = radians(45) * Vector(1, 2, 3);
 	<a href="https://github.com/okalachev/flix/blob/master/flix/quaternion.h"><code>quaternion.h</code></a>.<br>
 </div>
 
-Вектор вращения удобен, но еще удобнее использовать **кватернион**. В Flix кватернионы задаются объектами `Quaternion` из библиотеки `quaternion.h`. Кватернион состоит из четырех значений: *w*, *x*, *y*, *z* и рассчитывается из вектора оси вращения *(axis)* и угла поворота *(θ)* по формуле:
+Вектор вращения удобен, но еще удобнее использовать **кватернион**. В Flix кватернионы задаются объектами `Quaternion` из библиотеки `quaternion.h`. Кватернион состоит из четырех значений: *w*, *x*, *y*, *z* и рассчитывается из вектора оси вращения (*axis*) и угла поворота (*θ*) по формуле:
 
 \\[ q = \left( \begin{array}{c} w \\\\ x \\\\ y \\\\ z \end{array} \right) = \left( \begin{array}{c} \cos\left(\frac{\theta}{2}\right) \\\\ axis\_x \cdot \sin\left(\frac{\theta}{2}\right) \\\\ axis\_y \cdot \sin\left(\frac{\theta}{2}\right) \\\\ axis\_z \cdot \sin\left(\frac{\theta}{2}\right) \end{array} \right) \\]
 

docs/book/gyro.md

@@ -177,7 +177,7 @@ imu.setDLPF(imu.DLPF_MAX);
 
 ## Калибровка гироскопа
 
-Как и любое измерительное устройство, гироскоп вносит искажения в измерения. Наиболее простая модель этих искажений делит их на статические смещения *(bias)* и случайный шум *(noise)*:
+Как и любое измерительное устройство, гироскоп вносит искажения в измерения. Наиболее простая модель этих искажений делит их на статические смещения (*bias*) и случайный шум (*noise*):
 
 \\[ gyro_{xyz}=rates_{xyz}+bias_{xyz}+noise \\]
 

docs/troubleshooting.md

@@ -13,10 +13,10 @@ Do the following:
 Do the following:
 
 * **Check the battery voltage**. Use a multimeter to measure the battery voltage. It should be in range of 3.7-4.2 V.
-* **Check if there are some startup errors**. Connect the ESP32 to the computer and check the Serial Monitor output. Use the Reset button to make sure you see the whole ESP32 startup output.
+* **Check if there are some startup errors**. Connect the ESP32 to the computer and check the Serial Monitor output. Use the Reset button to make sure you see the whole ESP32 output.
 * **Check the baudrate is correct**. If you see garbage characters in the Serial Monitor, make sure the baudrate is set to 115200.
 * **Make sure correct IMU model is chosen**. If using ICM-20948/MPU-6050 board, change `MPU9250` to `ICM20948`/`MPU6050` in the `imu.ino` file.
-* **Check if the console is working**. Perform `help` command in Serial Monitor. You should see the list of available commands. You can also access the console using QGroundControl *(Vehicle Setup* ⇒ *Analyze Tools* ⇒ *MAVLink Console)*.
+* **Check if the CLI is working**. Perform `help` command in Serial Monitor. You should see the list of available commands. You can also access the CLI using QGroundControl (*Vehicle Setup* ⇒ *Analyze Tools* ⇒ *MAVLink Console*).
 * **Configure QGroundControl correctly before connecting to the drone** if you use it to control the drone. Go to the settings and enable *Virtual Joystick*. *Auto-Center Throttle* setting **should be disabled**.
 * **If QGroundControl doesn't connect**, you might need to disable the firewall and/or VPN on your computer.
 * **Check the IMU is working**. Perform `imu` command and check its output:

docs/usage.md

@@ -250,8 +250,8 @@ 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.
+* `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.
+* `2` — Client mode (*STA*) — the drone connects to an existing Wi-Fi network.
 * `3` — *ESP-NOW (not implemented yet)*.
 
 > [!WARNING]

flix/cli.ino

@@ -6,7 +6,6 @@
 #include "pid.h"
 #include "vector.h"
 #include "util.h"
-#include "lpf.h"
 
 extern const int MOTOR_REAR_LEFT, MOTOR_REAR_RIGHT, MOTOR_FRONT_RIGHT, MOTOR_FRONT_LEFT;
 extern const int RAW, ACRO, STAB, AUTO;
@@ -15,7 +14,6 @@ extern uint16_t channels[16];
 extern float controlTime;
 extern int mode;
 extern bool armed;
-extern LowPassFilter<Vector> gyroBiasFilter;
 
 const char* motd =
 "\nWelcome to\n"
@@ -180,7 +178,6 @@ void doCommand(String str, bool echo = false) {
 #endif
 	} else if (command == "reset") {
 		attitude = Quaternion();
-		gyroBiasFilter.reset();
 	} else if (command == "reboot") {
 		ESP.restart();
 	} else {

flix/flix.ino

@@ -7,6 +7,7 @@
 #include "quaternion.h"
 #include "util.h"
 
+
 extern float t, dt;
 extern float controlRoll, controlPitch, controlYaw, controlThrottle, controlMode;
 extern Vector gyro, acc;

flix/imu.ino

@@ -19,8 +19,6 @@ Vector acc; // accelerometer output, m/s/s
 Vector accBias;
 Vector accScale(1, 1, 1);
 
-LowPassFilter<Vector> gyroBiasFilter(0.001);
-
 void setupIMU() {
 	print("Setup IMU\n");
 	imu.begin();
@@ -52,6 +50,8 @@ void readIMU() {
 void calibrateGyroOnce() {
 	static Delay landedDelay(2);
 	if (!landedDelay.update(landed)) return; // calibrate only if definitely stationary
+
+	static LowPassFilter<Vector> gyroBiasFilter(0.001);
 	gyroBias = gyroBiasFilter.update(gyro);
 }
 

flix/lpf.h

@@ -14,6 +14,15 @@ public:
 	LowPassFilter(float alpha): alpha(alpha) {};
 
 	T update(const T input) {
+		if (alpha == 1) { // filter disabled
+			return input;
+		}
+
+		if (!initialized) {
+			output = input;
+			initialized = true;
+		}
+
 		return output += alpha * (input - output);
 	}
 
@@ -22,6 +31,9 @@ public:
 	}
 
 	void reset() {
-		output = T(); // set to zero
+		initialized = false;
 	}
+
+private:
+	bool initialized = false;
 };

flix/mavlink.ino

@@ -142,7 +142,7 @@ void handleMavlink(const void *_msg) {
 		// send ack
 		mavlink_message_t msg;
 		mavlink_msg_param_value_pack(mavlinkSysId, MAV_COMP_ID_AUTOPILOT1, &msg,
-			m.param_id, getParameter(name), MAV_PARAM_TYPE_REAL32, parametersCount(), 0); // index is unknown
+			m.param_id, m.param_value, MAV_PARAM_TYPE_REAL32, parametersCount(), 0); // index is unknown
 		sendMessage(&msg);
 	}
 

flix/parameters.ino

@@ -59,7 +59,6 @@ Parameter parameters[] = {
 	{"IMU_ACC_SCALE_X", &accScale.x},
 	{"IMU_ACC_SCALE_Y", &accScale.y},
 	{"IMU_ACC_SCALE_Z", &accScale.z},
-	{"IMU_GYRO_BIAS_A", &gyroBiasFilter.alpha},
 	// estimate
 	{"EST_ACC_WEIGHT", &accWeight},
 	{"EST_RATES_LPF_A", &ratesFilter.alpha},

flix/rc.ino

@@ -6,7 +6,11 @@
 #include <SBUS.h>
 #include "util.h"
 
+#ifdef ESP32C3
+SBUS rc(Serial1);
+#else
 SBUS rc(Serial2);
+#endif
 
 uint16_t channels[16]; // raw rc channels
 float channelZero[16]; // calibration zero values

tools/grab_log.py

@@ -13,7 +13,7 @@ lines = []
 
 print('Downloading log...')
 count = 0
-dev.write('log dump\n'.encode())
+dev.write('log\n'.encode())
 while True:
     line = dev.readline()
     if not line:

tools/pyflix/README.md

@@ -92,17 +92,17 @@ Full list of events:
 |-----|-----------|----------------|
 |`connected`|Connected to the drone||
 |`disconnected`|Connection is lost||
-|`armed`|Armed state update|Armed state *(bool)*|
+|`armed`|Armed state update|Armed state (*bool*)|
-|`mode`|Flight mode update|Flight mode *(str)*|
+|`mode`|Flight mode update|Flight mode (*str*)|
-|`landed`|Landed state update|Landed state *(bool)*|
+|`landed`|Landed state update|Landed state (*bool*)|
 |`print`|The drone prints text to the console|Text|
-|`attitude`|Attitude update|Attitude quaternion *(list)*|
+|`attitude`|Attitude update|Attitude quaternion (*list*)|
-|`attitude_euler`|Attitude update|Euler angles *(list)*|
+|`attitude_euler`|Attitude update|Euler angles (*list*)|
-|`rates`|Angular rates update|Angular rates *(list)*|
+|`rates`|Angular rates update|Angular rates (*list*)|
-|`channels`|Raw RC channels update|Raw RC channels *(list)*|
+|`channels`|Raw RC channels update|Raw RC channels (*list*)|
-|`motors`|Motor outputs update|Motor outputs *(list)*|
+|`motors`|Motor outputs update|Motor outputs (*list*)|
-|`acc`|Accelerometer update|Accelerometer output *(list)*|
+|`acc`|Accelerometer update|Accelerometer output (*list*)|
-|`gyro`|Gyroscope update|Gyroscope output *(list)*|
+|`gyro`|Gyroscope update|Gyroscope output (*list*)|
 |`mavlink`|Received MAVLink message|Message object|
 |`mavlink.<message_name>`|Received specific MAVLink message|Message object|
 |`mavlink.<message_id>`|Received specific MAVLink message|Message object|
@@ -277,3 +277,7 @@ logger = logging.getLogger('flix')
 logger.setLevel(logging.DEBUG)  # be more verbose
 logger.setLevel(logging.WARNING)  # be less verbose
 ```
+
+## Stability
+
+The library is in development stage. The API is not stable.