在应急救援、森林消防、特种爆破及农业林业等领域，无人机常需要携带特殊载荷（如救援物资、灭火弹、点火发烟装置）执行高空作业。传统的操作往往需要两名飞手，或者在遥控器上手动拨动多个开关来分别控制点火和抛投，不仅增加了飞手在复杂环境下的认知负荷，且极易因误触或时序错误导致任务失败甚至引发安全事故。
立项原因： 现有的开源飞控（如Betaflight）专注于飞行姿态控制，缺乏针对外部载荷的定制化、时序性控制逻辑。若外挂独立单片机控制载荷，又会增加无人机的死重、布线复杂度和硬件成本。
解决的问题：
彻底解决多步操作的失误风险： 将繁琐的“点火-等待-抛投”动作固化为底层代码，一键触发，自动执行。
硬件防烧毁问题： 彻底杜绝了因飞手忘记拨回开关，导致点火器或抛投电磁铁持续通电发热烧毁的痛点。
消除系统冗余： 创新性地在飞控主芯片内完美融合载荷控制，实现“一板两用”。
本项目是一款基于STM32F405主控的**“全能飞控 + 自动化点火抛投”高度集成化系统。设备不仅具备驱动4路电机、姿态解算、OSD图传等完整飞行能力；更创新性地植入了独立载荷控制逻辑。飞行过程中，飞手仅需拨动遥控器单一通道，系统即可精准执行“点火（1秒）→ 间隔延时（1秒）→ 抛投释放（1秒）”的硬核时序动作，全过程自动化、防误触且不可打断。
全能飞控基石模块： 驱动4路DShot/PWM电机，管理双MPU6500冗余陀螺仪、气压计、OSD及黑匣子数据流，保障底层飞行绝对稳定。
遥控链路信号解析模块： 实时监听指定AUX通道（如AUX4）的PWM脉宽变化，具备边缘触发与防抖过滤功能。
高可靠时序状态机模块（核心）： 统筹载荷逻辑，涵盖：开机3秒防误触保护、待机监测、点火脉冲、精确延时间隔、抛投脉冲及拨杆归位锁定六大状态流转。
MOS管底层硬驱动模块： 通过GPIO推挽输出，独立控制两路大电流MOS管，产生毫秒级精度的单次执行脉冲。
本项目从底层硬件原理、PCB打样到上层软件C语言代码重构，均由我个人独立完成。
具体包括：自研基于STM32F405的飞行控制硬件主板（TZX_TR5）；深度研读并修改Betaflight 4.5源码架构，剥离冗余功能；设计并注入极低资源占用的100Hz载荷触发状态机；分配底层GPIO与定时器资源确保各路外设零冲突；完成系统在真实业务场景下的时序验证与真机联调。
硬件栈： STM32F405 高性能MCU、双路MPU6500 SPI通讯、MOS管开关驱动电路、PCB高频信号抗干扰设计。
软件栈： C语言、Betaflight 4.5底层架构、宏定义动态配置系统、软硬件定时器、状态机模式（State Machine）。
架构设计： 采用“微内核+自定义任务扩展”架构，将点火抛投逻辑注册为低优先级、100Hz固定周期的RTOS级任务，与飞控核心的PID结算（高优先级）完全隔离运行。
亮点 1（不可逆边沿触发状态机）： 针对特种任务设计了“一旦触发必定执行完毕”的安全机制。动作过程中就算飞手误拨回开关，底层仍会完整走完点火抛投时序。且必须等待拨杆回位才能进行下一次触发，彻底杜绝空中逻辑混乱。
亮点 2（防过热脉冲驱动）： 抛弃传统的高低电平直控，改用状态机输出1秒精确脉冲。动作完成后MOS管立刻断电，从根本上消除了载荷线圈烧毁的隐患。
实现难点： 最大的难点在于底层硬件资源的协调与无缝融合。在不破坏Betaflight原生电机PWM定时器（TIM1/TIM2/TIM3）、SPI总线及黑匣子SD卡通讯的前提下，精准寻址出未被占用的独立GPIO（PB8/PB11）配置为推挽输出。同时要保证在飞控剧烈姿态解算的高负载下，100Hz抛投任务的时钟节拍依然精准无误，不产生任何毛刺信号。
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