LEVIA H7:基于 STM32H743 的开源无人机飞控硬件

LEVIA H7 为纯自研开源飞控硬件,主控采用高性能 STM32H743,六层 PCB 分区电源设计,配备双 IMU 实现姿态冗余,支持 6S 动力、图传、外设拓展,完整开放全部硬件设计资料,可供 DIY、科研、教学二次开发。

LEVIA H7:基于 STM32H743 的开源无人机飞控硬件封面
oshw_hqzl2026-07-02 17:42:51CERN-OHL-S v2
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详细介绍

一、项目基础信息

LEVIA H7 为纯自研开源飞控硬件,主控采用高性能 STM32H743,六层 PCB 分区电源设计,配备双 IMU 实现姿态冗余,支持 6S 动力、图传、外设拓展,完整开放全部硬件设计资料,面向多旋翼、固定翼、实验型无人机开发,属于预量产工程样版(尚未完成完整飞行验证)。可供 DIY、科研、教学二次开发

项目核心定位

  • 主控:STM32H743 高性能 MCU

  • PCB 规格:6 层板,专为通用飞控设计,非市售飞控复刻,硬件架构完全独立自研

  • 仓库包含完整资料:KiCad 原理图、PCB 布局、3D 模型、BOM 物料清单、生产加工文件

  • 重要警告:硬件未完成完整验证,量产 / 上机前需自行复核全部设计

二、核心硬件特性 Main features

1. 主控与板层

  • STM32H743 高性能 32 位微控制器

  • 6 层 PCB 堆叠,完整分割电源地层优化电磁兼容

2. 姿态与环境传感器

  • 双路 ICM-42688-P 六轴 IMU(分属独立 SPI 总线,硬件冗余,支持故障容错)

  • DPS390 高精度气压高度计

  • IST8310 三轴地磁计(电子罗盘)

3. 动力输出

  • 8 路电调(ESC)电机输出,支持大动力多旋翼机型

  • 电调接口集成电流采样与遥测输入

4. 视频与图传系统

  • 模拟视频输入,兼容 AT7456 OSD 字符叠加芯片

  • 专用 VTX 图传连接器,适配 D1/D2 类模拟图传

  • CAN 总线接口,可选 120Ω 终端电阻

5. 外设与拓展接口

  • 专用 RC 接收机输入接口

  • 多路外部 I2C、SPI 拓展插座,外接 GPS、光流等外设

  • USB-C 接口,带 ESD 静电保护,可整机供电调试

  • 多路独立开关电源:5V、9V 外设供电,3.3V MCU / 传感器独立域

  • 最大支持 6S 锂电池供电,内置瞬态浪涌抑制电路

  • 自带 microSD 卡槽,机载飞行日志存储

6. 电源架构设计(分区隔离)

  1. 5V VTX 域:为图传、外设供电

  2. 3V2 MCU 域:STM32H743 主控数字逻辑

  3. 3V2 SENS 域:传感器独立供电,减少动力噪声干扰

  4. 9V 外设域:专为模拟图传发射机供电

    USB 可整机供电调试,电源架构支持最高 6S 锂电输入,带防浪涌保护。

三、PCB 与设计架构亮点

  1. 六层分层堆叠:独立电源层、地层,分割模拟 / 数字 / 动力电源区域,降低电机大电流带来的电磁干扰

  2. 独立自研架构:不照搬现有商用飞控布局,从电源拓扑、器件摆放、接地策略、信号走线全部重新设计

  3. 冗余传感器方案:双 IMU 硬件冗余,固件可实现数据比对、故障切换,适合科研、载人级高可靠无人机场景

  4. 完整配套生产文件:仓库内提供 DFA 生产图纸、BOM、3D Step 模型、Gerber 光绘文件,可直接送厂打板生产

四、项目状态与风险提示 ⚠️

  1. 开发阶段:仅预量产工程样板,未完成完整整机试飞验证,存在硬件缺陷风险

  2. 使用约束:上机飞行前必须独立复核原理图、走线、电源、传感器电路

  3. 免责声明:开源硬件无任何质保,设计者不对因本硬件造成的设备损坏、飞行事故、人身伤害承担责任

  4. 开源协议 CERN-OHL-S-2.0:修改、分发衍生硬件必须保持同协议开源,商用产品也需完整公开修改后的硬件设计

六、适用场景

  1. 高校无人机科研教学(硬件可二次修改,冗余传感器适合算法研究)

  2. 开源飞控固件开发(兼容 Betaflight、ArduPilot、INAV 主流开源飞控固件)

  3. 定制化多旋翼 / 固定翼工业无人机硬件自研

  4. FPV 穿越机高性能 DIY 开发(8 路电机输出、独立图传 OSD 接口)

七、License

CERN-OHL-S-2.0 license

八、项目地址

https://github.com/piecol/LEVIA-H7