第 6 章：遙控與飛行模式切換¶
本章學習目標
- 搞懂搖桿的數值（1000~2000）怎麼變成飛機的指令
- 看懂解鎖／上鎖、油門門檻、失控保護這些安全邏輯
- 理解這台有哪些飛行模式，以及它們怎麼被選擇
搭配官方影片（下方可直接播放，需先轉檔，見第 0 章）。
📺 官方影片：遙控程式工程結構介紹（4.3）
📺 官方影片：遙控程式工作流程（4.4）
6.1 搖桿其實只是四個數字¶
遙控器把每個搖桿軸變成一個 1000~2000 的數字，中間是 1500：
| 通道 | 變數 | 中立 | 意義 |
|---|---|---|---|
| 油門 | Remote.thr |
1000（最低） | 總升力 |
| 橫滾 | Remote.roll |
1500 | 左右傾 |
| 俯仰 | Remote.pitch |
1500 | 前後傾 |
| 偏航 | Remote.yaw |
1500 | 轉頭 |
這些數字透過 nRF24L01（2.4G） 或 ELRS 接收機進來，在第 1 章的 Duty_4ms 被讀取與解析。
6.2 從搖桿到「想要的角度」¶
RC_Analy()／Mode_Controler() 把搖桿換算成姿態外環的目標（HAL/control.c）：
| HAL/control.c（節錄） | |
|---|---|
帶你算一次：把橫滾桿推到 Remote.roll = 1700：
也就是「桿子推到 1700 → 命令飛機傾斜 12 度」。推到底 2000 則是 ±30°。
這個 pidRoll.desired 正是第 4 章外環的目標值——一條完整的指揮鏈就接起來了：
你的手指 → 搖桿數字 → 目標角度（外環）→ 目標角速度（內環）→ 馬達。
6.3 解鎖與上鎖：別讓它隨便就轉¶
馬達會傷人，所以飛控預設是「上鎖」的，要用一個特定動作才會「解鎖」。
看 remote_unlock()（HAL/remote.c）：
- 解鎖：油門拉到最低 + 偏航打到右（
Remote.thr<1200 && Remote.yaw>1800）→ALL_flag.unlock = 1。 - 上鎖：油門最低 + 偏航打到左 →
ALL_flag.unlock = 0，馬達立刻停。
| HAL/remote.c（節錄） | |
|---|---|
油門門檻：解鎖 ≠ 起飛
就算解鎖了，只要油門低於約 1100，MotorControl() 仍會把四顆馬達設為 0（第 5 章看過）。
要等你主動推油門才會轉。這是一層額外保險。
6.4 失控保護（Failsafe）：訊號斷了怎麼辦¶
如果飛到一半遙控訊號斷掉，最危險。Rc_Connect()（HAL/remote.c）負責偵測並善後：
- 收不到新資料 → 把 roll/pitch/yaw 強制回中立（1500），避免維持一個歪掉的指令。
- 油門則緩慢遞減（
Remote.thr = Remote.thr - 20），讓飛機慢慢降落而不是直接斷電摔下。
| HAL/remote.c（節錄） | |
|---|---|
這就是為什麼第 1 章的
Duty_1000ms要統計NRF_SSI（訊號強度）—— 系統需要知道「現在還連著嗎」，才能決定要不要觸發失控保護。
6.5 這台有哪些飛行模式¶
Mode_Controler() 像一個總開關，依搖桿/旗標選擇目前用哪套控制：
| 模式 | 怎麼進入 | 控制鏈 | 章節 |
|---|---|---|---|
| 姿態模式（預設） | 一般飛行 | 搖桿 → 角度外環 → 角速度內環 | 第 4 章 |
| 定高模式 | 雙桿手勢切換（flag_bara） |
氣壓/光流高度 → 高度 PID → 油門 | 第 7 章 |
| 光流定點 | 有光流且品質夠 | 位置 → 速度 → 角度（三級串級） | 第 8 章 |
| 特技（空翻） | 特定搖桿組合 | 繞過角度外環，直接給大角速度 | 第 9 章 |
| 無頭模式 | Yaw_Carefree() |
把搖桿方向依機頭朝向旋轉 | 本章 6.6 |
6.6 補充：無頭模式（Headless）¶
新手常搞不清「機頭朝哪」。無頭模式 Yaw_Carefree()（HAL/control.c）用一個旋轉矩陣，
把你的搖桿方向依照當前航向旋轉，讓「你推前，飛機就往遠離你的方向去」，不管機頭朝哪：
| HAL/control.c | |
|---|---|
這正是第 3 章學的「角度」在實際應用——把指令從「機體座標」轉到「對你而言的方向」。
6.7 接收機怎麼跟飛控講話：ELRS / SBUS / CRSF¶
你的搖桿訊號要從遙控器「飛」到飛機、再「交給」飛控，這中間其實是兩段不同的事， 用了不同名詞，很多人會搞混。先把它們分清楚：
| 層次 | 是什麼 | 比喻 |
|---|---|---|
| 無線連結（ELRS、TBS Crossfire…） | 訊號怎麼在空中飛：用哪個頻段、怎麼抗干擾、距離多遠 | 快遞公司：負責把包裹從遙控器送到飛機上的接收機 |
| 線材協議（CRSF、SBUS、PPM…） | 接收機收到後，怎麼把資料交給飛控（透過一條 UART 線） | 簽收單格式：接收機和飛控講好的交件格式 |
逐一解釋：
- ELRS（ExpressLRS）：一套開源、超低延遲、超遠距離的無線連結系統（2.4G 或 900MHz）。 便宜、社群大，是近幾年 FPV 圈最紅的選擇。它屬於「快遞公司」那一層——管訊號飛得多快多遠。
- CRSF（Crossfire 協議）：接收機↔飛控之間的串列協議，TBS 發明、ELRS 也用它。 雙向（能把電量等遙測傳回遙控器）、低延遲、一包最多 16 通道。ELRS 接收機通常就是用 CRSF 跟飛控講話。
- SBUS：Futaba 發明的串列協議，同樣是接收機↔飛控之間用的，一包 16 通道、訊號反相。 歷史悠久、超多接收機支援（Frsky、Futaba…）。和 CRSF 是「同一層、不同廠牌」的東西。
這台飛機用在哪？¶
你手上這台同時支援兩種遙控：配套遙控器走 nRF24L01（自訂 2.4G）；也能綁 ELRS 接收機。
程式 ELRS/ELRS.c 就是在解析 CRSF 協議——透過 USART3、420000 baud、用 DMA 收 26 位元組的封包：
if (packet[0] == CRSF_ADDRESS_FLIGHT_CONTROLLER // 0xC8：這包是給「飛控」的
&& packet[2] == CRSF_FRAMETYPE_RC_CHANNELS_PACKED) // 0x16：這包是「遙控通道」資料
{
rcChannels[i] = bitBuffer & 0x07FF; // 每 11 位元解出一個通道值（0~2047）
}
之後 CRSF_Connect() 把這些通道值換算回第 6.1 節那個 1000~2000 範圍，接進和 nRF24L01 一模一樣的控制鏈。
如果你要自己做一架飛機，會用什麼？¶
現在主流、CP 值最高的組合是：
推薦：ELRS（連結）+ CRSF（協議）
買一個 ELRS 發射模組（或內建 ELRS 的遙控器）+ 一顆 ELRS 接收機， 接收機用 2 條訊號線（UART 的 TX/RX）+ 電源 接到飛控，飛控設定收 CRSF。 延遲低、距離遠、又便宜，是目前 DIY 的首選。
SBUS 是比較傳統的選擇（手上有 Frsky/Futaba 接收機時用）；PPM 更老、通道少，現在很少用了。
💡 一句話記法：ELRS 管「訊號怎麼飛過來」，CRSF / SBUS 管「接收機怎麼把資料交給飛控」。 兩者是不同層、要搭配使用——例如「ELRS 連結 + CRSF 協議」。
6.8 動手驗證¶
- 不裝槳，開上位機，推各搖桿看
Remote.thr/roll/pitch/yaw數值是否 1000~2000、中立 1500。 - 做解鎖手勢，看
ALL_flag.unlock變 1；做上鎖手勢看它回 0。 - 解鎖後不推油門，確認馬達不轉（油門門檻保險）。
- 把接收機關掉/走遠，觀察是否觸發失控保護（搖桿回中、油門遞減）。
6.9 思考題¶
- 用 6.2 的公式，
Remote.pitch = 1350對應幾度？方向是前傾還是後仰？（注意負號） - 用自己的話說明「ELRS」和「CRSF」差在哪、為什麼要分兩層。
- 若你想讓這台飛得更遠，該換「連結」那一層還是「協議」那一層？
- 為什麼「解鎖」要用「油門最低 + 偏航打邊」這種刻意的組合，而不是按一個鍵？
- 失控保護為什麼是「油門慢慢收」而不是「立刻關馬達」？兩種做法各有什麼風險？
6.10 本章對應的原始碼¶
| 檔案 | 看什麼 |
|---|---|
HAL/remote.c |
RC_Analy()、Rc_Connect()（失控保護）、remote_unlock()（解鎖） |
HAL/control.c |
Mode_Controler()（模式選擇）、Yaw_Carefree()（無頭） |
HARDWARE/nrf24l01.c、ELRS/ELRS.c |
兩種接收機的底層收發 |
下一章：第一個「自動」功能——放開油門也能自己維持高度的氣壓定高。