Everything Can Fly · ECF

用简单接线，构建自己的飞行控制器。

项目链接

主页：https://albertofficial.com/ECF

硬件：立创开源项目

软件：GitHub

ECF 把飞行控制所需的主控、传感器、日志存储和基础电源集成在一块核心板上，让使用者用简单接线和底板构建自己的飞行控制器。可以先用 2.54mm 排针与面包板完成开发调试，再按机架和外设需求设计底板，并选择 Betaflight、INAV、ArduCopter 或 PX4。

本仓库提供四款固件的 ECF 适配源码、编译入口和刷写包；硬件原理图、PCB 与 BOM 在立创项目中提供，便于复刻、修改和扩展。

设计用途与安全： ECF 面向科研、教学实验及小型娱乐项目设计，尚未完成整机实飞验证，不适用于大型货运、载人飞行或其他安全关键用途。

核心板采用 STM32H743VIH6，集成 ICM-45686、BMP581、MMC5983MA 和 SD NAND；尺寸约 51 × 21mm，提供 45 个板边接口位置。VIN 使用稳压 5V，外部信号为 3.3V 逻辑。

极简底板把核心板接口转接到常用连接器，模拟电压电流计提供 5V 供电与电池采样参考。可直接参考这些电路，也可按连接器、安装空间和供电需求设计自己的外围。

硬件规格

以下为器件规格与板级连接。实际主频、量程、采样率和滤波设置由所用固件决定。

• 主控 STM32H743VIH6：Arm Cortex-M7，最高 480MHz，2MB Flash、约 1MB RAM，支持双精度 FPU 与 DSP 指令；TFBGA100 封装。
• 六轴 IMU ICM-45686：三轴陀螺仪与三轴加速度计，最大量程分别为 ±4000°/s、±32g；原厂典型噪声密度分别为 3.8mdps/√Hz、70µg/√Hz。板上通过 SPI1 接入，用于角速度与加速度采集。
• 气压计 BMP581：压力测量范围 300～1250hPa；典型相对精度 ±6Pa（700～1100hPa、15～55°C、10kPa 步进），典型绝对精度 ±30Pa（300～1100hPa、−5～65°C）；最低带宽、最高分辨率设置下压力噪声为 0.08Pa。板上通过 I²C2 接入，用于气压与相对高度估计。
• 磁力计 MMC5983MA：三轴磁场量程 ±8G（±0.8mT），支持 18-bit 输出，18-bit 模式分辨率为 0.0625mG/LSB；典型总 RMS 噪声 0.4mG（BW=00、25°C、VDD=3.0V）。内置 SET/RESET，板上通过 I²C2 接入，用于磁场与航向估计。
• 日志存储与状态指示：MKDV4GCL-ABF SD NAND 通过 SDMMC2 四位总线连接，用于日志与运行数据；WS2812B-2020-V6 RGB 灯显示启动及运行状态。
• 主电源 TPS62903：同步降压芯片，器件输出电流能力为 3A；板上配置为 3.3V、2.5MHz、强制 PWM，供处理器、存储与数字接口使用。
• 传感器电源 TPS7A2030：300mA 低噪声 LDO，由系统 3.3V 产生传感器 VDD 3.0V；传感器 VDDIO、I²C 上拉仍使用系统 3.3V。

精度、噪声和分辨率为原厂规定条件下的器件参数；整板测量表现受滤波、安装、振动、温度和磁环境影响。3.3V 对外可用电流需扣除板内负载，并按输入能力及散热条件核定。

参数资料：STM32H743VIH6、ICM-45686、BMP581、MMC5983MA、TPS62903、TPS7A2030。

输入选择采用 TPS2117，在外部稳压 5V VIN 与 USB 5V 之间切换，优先使用 VIN。

固件版本

同一块核心板可选择不同的飞控固件，便于沿用熟悉的配置工具，并按项目需要开展控制与导航实验。以下各版本已包含 ECF 的板载传感器和接口适配。

• Betaflight：2026.6.2 / ECF r4，源码与说明：Betaflight。
• INAV：9.1.0 / ECF r5，源码与说明：INAV。
• ArduPilot：ArduCopter 4.7.2 / ECF r4，源码与说明：ArduPilot。
• PX4：v1.17.0 / ECF r3，源码与说明：PX4。

ECF 修订号对应板级适配版本。详细版本与构建信息见各目录说明；ArduPilot 当前仅提供 ArduCopter 构建。

引脚定义

下图列出 45 个板边位置的编号、丝印及可选功能，出厂用途见“默认配置”。

传感器与驱动适配

• ICM-45686：SPI1，陀螺仪与加速度计已在四套固件中适配。
• BMP581：I²C2，四套固件均已适配；INAV 包含补充的 BMP581 驱动。
• MMC5983MA：I²C2，Betaflight、INAV 包含磁力计驱动适配，ArduPilot、PX4 使用已有驱动完成板级接入。
• 存储与 USB：已适配 SDMMC2 四位存储、原生日志及 USB 配置／数据连接。
• 输出与状态灯：已适配 CH1～CH8 的 PWM、普通 DShot 和板载 RGB 状态灯。同一定时器组共用输出时基；INAV 当前无双向 DShot 接收，PX4 双向 DShot 限于 CH1～CH4。
• 外部接口：已配置 CRSF、GPS、MSP／MAVLink2、串口 ESC 遥测和 DroneCAN，默认用途见下文。外设互通须按实际型号验证。

四款固件已完成样机烧录、板载传感器读取、日志和接口配置检查，并测试了 CH1／3／5／7 的 PWM400、DShot300 输出。尚未完成整机实飞验证。

默认配置

以下为本文所列版本的出厂配置，不含单台设备校准值。单台设备须另行校准。引脚编号按 USB-C 朝上的正面视图。

功能复用与电源监测

四套固件均默认使用 ADC 电压／电流采样＋UART3：

• 15／AI1、16／AI2：分别为 ADC 电压、ADC 电流输入（PC5／PC4），共享 UART8 关闭。
• 25／I4C、26／I4D：分别为 UART3 TX、RX（PD8／PD9），暂不分配外设协议；共享 I²C4 关闭。板上 I4C／I4D 丝印不代表出厂已启用 I²C4。
• 23／I3C、24／I3D：保留 I²C3，用于外置罗盘。

模式参数为 INAV ecf_io_mode=1、ArduCopter BRD_ALT_CONFIG=1、PX4 ECF_IO_MODE=1；Betaflight 由默认资源映射选择上述组合。

电压、电流默认均为 ADC 模拟采样。参考电压分压为 11∶1（100kΩ／10kΩ），电流灵敏度为 20mV/A（50A/V），电流零偏为 0。各固件的比例参数为：

• Betaflight：vbat_scale=110、vbat_divider=10、vbat_multiplier=1；ibata_scale=200、ibata_offset=0。
• INAV：vbat_scale=1100；current_meter_scale=200、current_meter_offset=0。
• ArduCopter：BATT_MONITOR=4；BATT_VOLT_MULT=11、BATT_AMP_PERVLT=50、BATT_AMP_OFFSET=0。
• PX4：BAT1_SOURCE=0、SENS_EN_INA238=0；BAT1_V_DIV=11、BAT1_A_PER_V=50、BAT_V_OFFS_CURR=0。

ADC 输入限于 0～3.3V。更换底板后，按实际分压、灵敏度和零点修改参数，用万用表标定电压，并以零电流和已知负载标定电流。

需要其他组合时，应用各固件 presets/shared-* 中的对应预设，保存、重启并读回确认。四种组合为 ADC＋I²C4、ADC＋UART3、UART8＋I²C4、UART8＋UART3；未选 MCU 端保持高阻、无内部上下拉，外部接线须互斥，接口电平为 3.3V。切到 UART8 后，同组 ADC 电源采样停用。

ArduCopter／PX4 可选 I²C4 的 INA238 数字电源监测，须停用同组 UART3；参考配置为 7 位地址 0x45、0.5mΩ 分流器、120A 换算量程，须匹配实际模块。Betaflight／INAV 当前没有原生 INA238／INA226 电池监测后端。详细切换步骤见各固件 README 的“功能复用与电源监测”。

串口与外设

• UART1（29／30）：ELRS 接收机，CRSF 双线、非反相。
• UART3（25／26）／UART8（15／16）：UART3 预留、不分配协议；UART8 关闭，见上方复用配置。
• UART4（27／28）：Betaflight／INAV 不分配用途；ArduCopter／PX4 用于 GPS2。
• UART5（33／34）：Betaflight／INAV 为 MSP，ArduCopter／PX4 为 MAVLink2；默认 115200bit/s。
• UART6（31／32）：GPS1。Betaflight／INAV 默认 UBX；INAV 当前不解析 NMEA。ArduCopter／PX4 自动探测受支持的 GPS 协议。
• UART7（35／36）：独立串口 ESC 遥测，默认 115200bit/s；与双向 DShot 回传分别配置。INAV 在启用电机输出后启动该遥测驱动。
• USB：Betaflight／INAV 使用 MSP；ArduCopter／PX4 使用 MAVLink。

以上按物理 UART 编号说明。PX4 的 GPS2 接物理 UART4（地面站标签 TEL3）；地面站的 GPS2 标签对应 UART7，默认用于 ESC 遥测。

CAN 默认使用 DroneCAN、1Mbit/s、节点 ID 10：Betaflight／INAV 启用 CAN1，可切换到 CAN2，一次使用一路；ArduCopter 两路分别使用独立驱动；PX4 两路共用一个节点。CAN 收发器与终端由底板提供。

I²C3 外置罗盘：Betaflight／INAV 优先探测外置罗盘，未发现时回退板载 MMC5983MA；ArduCopter／PX4 按原生驱动探测。SPI4 默认不启用外部传感器。

电机输出：默认 Quad X，CH1～CH4 为 DShot300，CH5～CH8 未分配电机功能。INAV 首次配置仍需在 Outputs 页面启用输出；电机顺序和旋向按各固件混控核对。

编译环境

• Betaflight：Windows、PowerShell 7、ARM GCC 13.3.1、GNU Make、Git Bash、Python；入口 build.ps1。
• INAV：Windows、PowerShell 7、ARM GCC 13.3.1、CMake 3.31.10、Ruby 3.3.7、Ninja、Python；入口 build.ps1。
• ArduCopter：Linux／WSL x86_64、ARM GCC 10.2.1（10-2020-q4-major）、Python 3.12.3、GNU Make、宿主 GCC；入口 build.sh。
• PX4：Ubuntu 24.04 x86_64／WSL、ARM GCC 13.2.1、Python 3.12、CMake 3.28.3、Ninja 1.11.1、GNU Make、宿主 GCC；入口 build.sh，Windows 可使用 build.ps1 调用 WSL。

各工程包含完整源码、所需依赖和编译脚本。按对应 README 安装工具并编译；发布源码已经重新编译检查。

从 Git 下载时，按以下步骤保留源码原始换行。直接下载源码包无需此步骤。

git clone --no-checkout https://github.com/albert17github/ECF.git
cd ECF
python -c "from pathlib import Path; Path('.git/info/attributes').write_text('* -text\n', encoding='utf-8')"
git checkout main

下载与使用

下载入口：Releases。每套固件提供刷写包、完整源码包和文件校验清单。刷写包包含最终镜像和安装说明；首次安装、升级与参数恢复步骤见对应固件 README。

调试 ELF 随完整源码包提供，位于包内 firmware/debug/。

许可

ECF 原创硬件设计资料采用 CC BY-NC-SA 4.0（署名—非商业性使用—相同方式共享），包括核心板、极简底板及模拟电压电流计的原理图、PCB、BOM 和配套设计资料。允许非商业性复制、分享和修改；分享时须保留署名与协议链接、注明修改，修改后的资料按相同或兼容协议分享。

商业使用须事先取得作者单独授权。作者另行允许为非商业用途按实际成本代购元件、打板和组装，不得计入利润或以成本价代制名义开展营利销售。

上述许可与额外授权仅适用于 ECF 原创设计资料。第三方器件资料与库遵循各自许可。Betaflight、INAV、ArduPilot 保留 GPLv3，PX4 保留 BSD 3-Clause；第三方代码遵循各自许可。