基于ESP32S3实现无人机RID模块底层源码编译

1、编译环境搭建

1、创建虚拟环境：

bash 复制代码

sudo apt update
sudo apt install git make python3-venv python3-pip curl -y
cd ~
# 创建名为 drone_env 的虚拟环境
python3 -m venv drone_env
# 激活它（执行后，你的终端提示符前面会多出一个 (drone_env)）
source drone_env/bin/activate

2、安装依赖

bash 复制代码

pip install pymavlink pyserial

3、拉取源码更新子模块

bash 复制代码

mkdir -p ~/ardupilot_projects
cd ~/ardupilot_projects
git clone https://github.com/ardupilot/arduremoteid.git
cd arduremoteid
git submodule init
git submodule update --recursive

2、构建自动化编译脚本

根据官方的编译指南，接下来我们需要执行源码自带的三个 Shell 脚本。这三个脚本会将零散的源码组装成编译器能看懂的结构。

请保持在 (rid_env) 虚拟环境中，并在 arduremoteid 目录下，依次执行以下三条命令：

bash 复制代码

./scripts/install_build_env.sh
这个脚本是核心。它会在后台自动下载 arduino-cli（一个纯命令行的、毫无图形界面的轻量级编译器）以及 ESP32 的底层工具链。它会把所有的东西都悄悄安装在你的 ~/.arduino15/ 和 ~/bin/ 目录下，绝对不会碰你系统的全局环境变量，100% 不会影响你的 ROS 开发。


./scripts/regen_headers.sh
这一步会利用我们刚安装好的 Python 依赖库（pymavlink），将刚才拉取下来的 MAVLink 和 DroneCAN 子模块里的 XML 协议定义文件，转换为 C++ 能够调用的 .h 头文件。


./scripts/add_libraries.sh
这一步相当于"搭桥"，它会把你刚才生成的那些头文件和库，硬链接（或者复制）到 arduino-cli 能默认找到的库文件夹里（通常是 ~/Arduino/libraries/）

3、底层编译

1、编译准备工作：

在真正编译固件之前，我们必须使用官方写好的 make setup 命令来配置底层的 ESP32 支持包。

bash 复制代码

cd RemoteIDModule
make setup

如果编译器正常，我们需要进入源码模块目录，让它自动安装适配的 ESP32 库,这一步会调用 arduino-cli 去下载特定版本（2.0.3）的 ESP32 核心包以及 Adafruit NeoPixel LED 驱动库。

如果出现以下错误：

安装时出错：下载 esp32:riscv32-esp-elf-gcc@gcc8_4_0-esp-2021r2-patch3 工具时出错: Get "https://github.com/espressif/crosstool-NG/releases/download/esp-2021r2-patch3/riscv32-esp-elf-gcc8_4_0-esp-2021r2-patch3-linux-amd64.tar.gz": dial tcp 20.205.243.166:443: connect: connection refused

make: *** [Makefile:59：setup] 错误 1

则是因为代理问题，需要配置环境变量，可以用临时代理，包括socks5代理或者是clash的局域网连接，然后接着进行就可以了，make setup有断点重连形式，可以重复运行

4、编译 ESP32-S3 固件

在 (rid_env) 虚拟环境中，并在 RemoteIDModule 目录下，执行以下命令：

bash 复制代码

make esp32s3dev


编译过程解析
当运行这条命令时，系统会自动化执行以下逻辑：

版本同步：脚本会读取当前的 Git 版本号并生成版本头文件。

协议生成：重新运行协议脚本，确保 MAVLink 头文件是最新的。

源码编译：使用 arduino-cli 编译项目中的 .ino、.cpp 和 .h 文件。这会针对 ESP32-S3 的架构（Xtensa LX7）生成二进制指令。

固件合并：这是最核心的一步。Makefile 会调用 esptool.py 将生成的四个分散文件（引导程序、分区表、引导配置、主程序）合并成一个完整的 ArduRemoteID-ESP32S3_DEV.bin 文件。

5、烧录测试

在win11里通过ESP32的官方烧录工具FLASH DOWNLOAD TOOL进行烧录下载，选择串口、develop、地址0x0，直接烧录就好，然后重新上电后就会显示RID开头的热点，密码是ArduRemoteID，可以在源码中修改，最后可以通过192.168.4.1进入后台查看RID的信息，但这只是表象，还未与飞控连接

连接局域网的热点后，在浏览器进入192.168.4.1RID的后台界面进行查看

6、集成到飞控

在虚拟机中启动软件在环仿真（可以参考我的往期博客本地编译Ardupilot的源码）

6.1启动软件在环仿真

执行以下命令开启软件仿真：

bash 复制代码

../Tools/autotest/sim_vehicle.py -v ArduCopter -f quad --console --map --out=udp:你的Windows_IP:14550

在你的 Ubuntu 虚拟机终端里（根据自己的情况是否要进虚拟环境），进入 ArduCopter 目录，执行之前的命令（注意替换成你当前的 Windows 宿主机 IP）：

6.2主机地面站UDP连接

端口选择UDP，地面站会自己识别到的，或者是雷迅家的LGC地面站

按下CRTL+f打开面板，找到MavLink，然后选择ESP32对应的串口号，波特率选择57600（通过USB转TTL，或者是S3的板子的type-c直接连接电脑）

选择连接，勾选Write access允许写入，此时S3单片机会亮蓝色灯，根据原理图可知，是串口协议正在工作，说明已经收到来自地面站的mavlink内容，后续S3将自动解析并广播出去，最后在手机端，打开Dronescanne软件进行查看，默认飞机的位置是澳大利亚（我用的是软件在环仿真，如果是自己的飞控，则是实际位置）

6.3 Drone scanner APP查看

对于DroneScannerAPP貌似仅限于iphone的APP store商店，对于安卓不太友好，或者用Github开源的opendroneid，在release中找到.apk安卓版的安装包，移植安装到安卓手机上进行测试，以下是开源地址，可以进行参考：
https://github.com/opendroneid/receiver-android/releases