¥50 DIY ExpressLRS 2.4G TX 高频头, 超TBS Tracer/Crossfire - ELRS 500Hz

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本教程记录一套 2021 年的低成本 DIY ExpressLRS 2.4 GHz 发射模块:以 ESP32、基于 SX1280 的亿佰特 E28 射频模块和降压电源为核心,连接遥控器的 VMAIN、GND 与 S.Port/信号线,改用外置 U.FL 天线,再通过 ExpressLRS Configurator 刷写当时的 DIY 2.4 GHz TX 目标,最后把遥控器外置高频头协议设为 CRSF。它适合学习射频链路结构,但不是可直接照抄的现代 BOM;供电、目标、射频法规、天线和固件版本都必须按当前硬件重新核对。

500 Hz 能改善什么,不能代表什么

视频用极端的 1 Hz 思维实验解释包间延迟:指令若刚错过一个发送时隙,就要等到下一个时隙。更高 Packet Rate 会缩短这部分等待时间并提高控制更新密度;500 Hz 的理论包间隔约为 2 ms,比 50 Hz 的 20 ms 更紧密。

Packet Rate 不是端到端延迟的全部。遥控器采样、串行协议、编码、空中传输、接收机、飞控循环和滤波都会增加延迟。更高频率还可能在灵敏度、距离、抗干扰和功耗之间取舍,不能把“500 Hz”理解为任何环境下都更远或绝对更可靠。

核心硬件与供电规划

视频方案由 ESP32、2.4 GHz SX1280/E28 射频模块和降压电源组成。作者提到不同颜色或版本模块在发射功率上可能不同,但购买时应以完整料号和数据手册为准,不能只凭 PCB 颜色判断。降压模块则负责把遥控器 VMAIN 转换到 ESP32 与射频模块需要的稳定电压。

作者当时用两级降压从主电压到 5 V、再到 3.3 V,也建议直接选合适的单级 3.3 V 方案以简化电路。无论哪种方式,都要核对输入范围、持续电流、纹波、散热和模块逻辑电平。首次上电应使用限流电源,先测输出电压,再连接射频芯片。

按图连接地线、信号与遥控器

SX1280 模块有多个 GND 引脚,视频特别提醒必须按电路图完整接地;漏接地会造成模块不工作或射频表现异常。信号线在该设计中接 ESP32 的 GPIO13,并连接到 FrSky X9 Lite 外置模块口的 S.Port/协议线;另外两根是 GND 和来自电池的 VMAIN。

GPIO、引脚和模块口定义只对视频对应板卡与电路图有效。焊接前应逐线做连通性和短路检查,并确认 VMAIN 不会直接进入只允许 3.3 V 的端口。成品需要绝缘、应力释放和不导电外壳,避免在遥控器运动或运输中短路。

切换外置天线需要射频焊接经验

视频中的 SX1280 板默认走板载天线,需要移动一个 0 Ω 电阻/射频跳线,才能把射频路径切换到外置 U.FL 天线接口。这个位置尺寸很小,热风或烙铁操作可能损坏焊盘、匹配网络或射频芯片,不熟悉微型贴片焊接时应选择已配置好外置天线的模块。

射频发射器不得在未连接匹配天线时上电发射,否则功放可能因驻波过高受损。天线必须适用于 2.4 GHz,并可靠固定,避免拉扯 U.FL。发射功率、频段和天线增益还必须遵守所在国家或地区的无线电法规。

刷写 ExpressLRS 并设置遥控器

视频使用当时最新的 ExpressLRS RC7,在 Configurator 中选择 DIY 2.4 GHz TX、ESP32 与 UART 类目标,并设置 500 Hz、OpenTX Sync 等选项。RC7 是历史预发布版本;今天应使用当前 Configurator 和稳定固件,严格选择与自制板引脚一致的目标、监管域、Binding Phrase 与选项。

通过 USB 连接 ESP32,拔掉其他不相关串口设备,执行 Build and Flash。首次未进入下载模式时,视频通过按住 Boot 按钮重试。刷写完成后,在遥控器中把 External Module Protocol 设为 CRSF,并让接收机使用兼容的 ExpressLRS 主版本、绑定身份和监管域。先做台架低功率测试,再进行合法的距离与 failsafe 验证。

操作步骤

  1. 确认 Packet Rate 目标

    理解高刷新率缩短包间等待,但同时评估距离、灵敏度、功耗和端到端延迟。

  2. 按完整料号准备硬件

    核对 ESP32、SX1280/E28 模块、降压器、电流能力、逻辑电平与当前电路图。

  3. 先验证电源再连接射频模块

    用限流供电测量 3.3 V 等输出,确认无短路和过热后再接入 ESP32 与 SX1280。

  4. 连接全部地线和模块口信号

    按对应图纸连接多个 GND、VMAIN 与协议线;不要把视频中的 GPIO13 套用到其他目标。

  5. 安全切换并连接外置天线

    只有具备微型射频焊接能力时才移动 0 Ω 跳线;上电发射前始终连接匹配的 2.4 GHz 天线。

  6. 选择当前正确的 ExpressLRS 目标

    在现行 Configurator 中匹配板卡、监管域、Binding Phrase 与所需 Packet Rate,不使用视频旧 RC 作为默认值。

  7. Build and Flash 后设置 CRSF

    必要时按 Boot 进入下载模式;完成后把遥控器 External Module 设为 CRSF,并核对接收机兼容性。

常见问题

500 Hz 是否意味着端到端延迟一定是 2 ms?

不是。2 ms 只是理论包间隔,遥控器采样、协议、飞控循环和滤波等仍会增加延迟。

可以根据 E28 模块颜色判断发射功率吗?

不可靠。视频提到不同板色可能有差异,但购买和接线必须以完整料号、数据手册与实测为准。

为什么 SX1280 的多个 GND 都要连接?

完整接地关系到供电回路、逻辑稳定和射频性能。应按模块参考设计连接,而不是只接一个方便的地脚。

可以不接天线先测试发射吗?

不应这样做。RF 功放在无匹配天线时可能因高驻波受损;先接正确的 2.4 GHz 天线,并遵守当地功率法规。

还应该刷视频里的 RC7 吗?

不应该把它当作当前默认。RC7 是 2021 年历史版本,应使用当前稳定 ExpressLRS 与对应 Configurator,并确认 TX/RX 主版本兼容。

完整时间轴文字稿

文字稿按视频时间排列,便于快速定位讲解内容。文字稿语言:简体中文。

Hello,大家好,我是郭然克。今天我们来填一个之前挖的一个坑,就是这个ExpressLRS开源项目的DIY的一个坑。

这里是我DIY的2.4G盒子的摄频发射模块。这个模块简单说是个什么东西呢?不知道大家有没有拆开过FRS Guide X9 Lite的遥控器的内部。它内部就有这么一个板子。这个板子是什么呢?其实就跟这块板子刚才的事情是一模一样的。也就是

这个设平信号从遥控器出来之后会经过这些这个芯片然后经过编码然后传输出去传输出去呢之后就给我们这个接收机接到然后接到之后发送给这个飞控然后飞机再做出做出反应对不对那这个ExpressLRS相比于这个FRSKY这些东西它有什么优点呢对于我来说啊最大的优点就是这个500Hz的刷新频率

当然其他的开源、代码有人维护,我都不说了。最主要一点就是它的支持这个500Hz的刷新频率。这个500Hz的刷新频率对于FreeStyle可能作用没那么大,但是对于Racing来说这个作用是非常明显的,为什么呢?因为在Racing的时候我们经常需要能够及时的做出反应,对不对?如果你这个刷新频率低的话会出现一个十秒情况。这里我们先做一个思维实验,我们假设我们的刷新频率是多少?刷新频率是一赫兹。

每秒钟只会发送一次我们的90信号会出现一个什么状况我们飞飞飞飞我们发现突然右转了这个时候我就蒙打右转但是会出现一个什么情况假设刚好蒙打右转这个信号是在它即将要发出这个信号的时候产生的这个时候这个信号延迟我们回录到其他地方的延迟那就是0毫秒

[此处语音无法可靠识别]

[此处语音无法可靠识别]

刷新频率越高的话,指令发送到飞机的延迟区间就越低。对于我们飞行的确定性来说就越高。大家可以想象一下,我们如果飞一个大概是10秒钟的赛道,如果你的刷新频率是多少?是50Hz的话。

就是每秒钟发送我是个指令,十秒钟的赛道你只能发送多少个指令,最多你只能发送五百个指令,那通过那么多人发送五百个指令,就飞过去,非常需要技术了,对不对。但是如果你是五百赫兹的双鞋运,你可以发送多少个指令,你可以发送五千个指令,虽然想一想也很少,但是总要比你们五百个指令要好很多。

好,这个好处讲完了我们再来讲一讲具体怎么DIY首先身为一点目前市面上已经能买到一些成品的高屏头了为什么我们还要DIY呢?在于我看来主要是两点一点我们虽然是玩模型但是我们也想在玩模型的过程中学习点东西对不对我们玩也要玩得明明白明白的对不对

还有另外一方面是这个价格确实能更加更加的这个清明啊我们知道这个HappyModel除了一个发射模块和是100多块钱200多块钱就可以买到然后如果我们DIY的话这个价格虽然这个价格其实已经不高了但是其实我们DIY的话这个价格会更加低我把这个我的这个原材料价格放在屏幕上大家可以看一下总价可能就在这个670块钱以内就可以完成

我们来看一下发射模块主要有几个部分组成主要是两个部分一个是ESP32如果有关注我计时器的朋友们可能一眼就看出来这个跟我们计时器的发射跟我们计时器的主要硬件有点像对对对他们都是用ESP32模块这个ESP32现在几乎已经成了10年前的Arduino10年前的Arduino就是现在的ESP32其实目前很多开源项目都是用ESP32模块

还有一部分就是128的芯片它有几个变种一种是红色的128还有一些是蓝色的蓝色的其实都可以但是蓝色的发射功率要小一些它的传输的距离和link的可靠性就要低一些

所以大家买的时候要注意不要买错了啊虽然这个蓝色的也味可能是这个红色的也好一些然后还有一个部分呢就是这个降压模块这个地方因为我没有这个直接从高电压到3.3mph的降压模块所以这个地方我用了两步一步是用这个Boostconverter降到5mph然后再降到3.3mph大家在买的时候我这个连接我这个switch on里面也放了大家可以直接买这个降直接降到3.3mph就不用像我这么麻烦还用两个模块在里面

这三个组件准备好之后我们再按照我屏幕上贴出来的电路图把他们连起来这个连线稍微有点烦啊因为线有点多大家只要有耐心一个一个的连都不会有问题在连线的时候有一点需要注意的就是这个128上面有很多的这个ground线有很多ground pin大家一定要注意把他们的这个ground pin都连起来都接到你这个电源的这个ground pin里面要不然不会要不然这个这个

我刚开始第二玩的时候就犯了这个错误然后最后连完之后呢这个P13这边就是这个信号线这个信号线就是最后这个发射某块跟我们的遥控之间通信的那条线

然后做完之后怎么跟这个遥控系列连接呢?我们这个地方以FRSKY的X9 Lite为例啊。它的这个发射模块里面发射模块之后其实就是接到我们这个外接的这个模组的这条线。总共有三个屏我们需要注意的。一个是这个SP就是它的SPORT。还有一个GROUND。还有一个这个VMAIN。GROUND之下都知道这地线。VMAIN呢其实就接到这个电池的。

然后还有这个SP,SP就接到我们这个地方,ESP32的这个P13拉似软件条线,在我们刚刚发的那个电路图里面,大家可以看到这个Sport就是这个信号线,把它们连在一起,连在一起,那这个硬件部分我们就完成了。接下来呢,我们来看一下怎么刷写这个ExpressLRS的这个TX的软件。

刚刚我们还忘了一点就是这个128芯片要需要做一个预处理是什么呢128芯片它发送过来默认是用了这个板载的这个天线板载天线它的这个效率不大行啊那我们怎么把它改成这个用外部的这个UFO的天线呢就是这个地方有一个电阻有一个零欧的电阻大家把这个用热风枪啊或者这个电脑铁把它扣掉扣掉之后再把这个这个线转到另外另外这一头把它们用一坨锡连起来就行了

这样就会用外界的UFO天线。我们来看怎么刷写这个软件。首先,我们打开XpressLRS的configurator,然后把USB连接到ESP32芯片上面。然后在这个release里面,我们能选它最新的。我录入这个视频的时候,现在最新的就是RC7。选这个RC7。然后这个target选什么呢?target我们就选DIY2400,就是2.4GHz的TX。

ESP32、ERVAR、UART, 蓝色ERVAR, mini, 红色ERVAR 设置

U2的英文,一般都是英文,我选择这三个,我要500Hz。 还有OpenTX Sync可以让它的速度更快一些。还有No Sync on ARM。 具体我没看啊,感觉那我研究研究再跟大家分享一下。反正选好之后,我们就Build and Flash。它会自动搜索你电脑上连接的串口。如果你有连接其他的串口设备的话,可以把它们拔掉,避免污伤。

大家如果专业一点可以用VSCOD加PATFORMIO来刷也可以但是对于这个TX 来说这个configure 其实 work 很好你看一下它简直到我现在在点击的是这个COM 吊摇然后用这个ESP tool来刷一下这个固件我这个好像没刷进去啊那天是什么错误就retry一下呗我们可能需要按住这个Port按钮啊我现在把这个Port按钮按住

OK,现在开始刷写了,然后待会就刷写完成。那这个刷写完成之后呢我们这个发射模块就准备好,接下来就要在这个摇红器上设置,连接到摇红器之后把摇红器设置成,把摇红器摇红器的这个External Module 的那个Protocol设置成CRSF,就跟那个Crossfire是一样的,然后RX那边也差不多,这个其他的播出有讲,我就不在这追述了。

感谢观看本期视频就到这里。