Un ESP32-C5 para Recepción FPV de 5.8 GHz sin Hardware Dedicado

El proyecto C5VRX-5, una iniciativa de código abierto liderada por el desarrollador Leon, ha logrado transformar una placa Seeed Studio XIAO ESP32-C5 en un receptor funcional de video FPV (First-Person View) analógico para la banda de 5.8 GHz. Este desarrollo es notable por prescindir de los módulos de radio dedicados, aprovechando la capacidad de la radio Wi-Fi interna del propio ESP32-C5, un componente que no fue diseñado inicialmente para esta aplicación.

La funcionalidad de recepción se basa en la manipulación del hardware de radio integrado en el ESP32-C5. Un firmware personalizado se encarga de procesar la señal entrante para recuperar el video. El sistema toma muestras de bits seleccionados del convertidor analógico-digital del radio a una velocidad de 40 millones de muestras por segundo. Este rendimiento se consigue mediante una arquitectura de procesamiento que evita la intervención directa de la CPU en la ruta de muestreo.

Para la demodulación del video, el sistema incorpora el algoritmo U85Q, un rastreador de 32 fases sin entrenamiento previo. Este algoritmo está diseñado para mantener la recepción del video a pesar de variaciones en las frecuencias del transmisor, interferencias por trayectos múltiples y otras imperfecciones de la señal. Además, el firmware integra funcionalidades como Direct Gain V6 para el ajuste automático de ganancia, AFC para el centrado de la portadora y filtrado configurable, optimizando la recepción en condiciones cambiantes. Algunas de estas capacidades han sido validadas en hardware, mientras que otras aún requieren pruebas adicionales.

La salida de video hacia los visores sigue una aproximación minimalista. En lugar de utilizar un convertidor digital-analógico (DAC) dedicado, el C5VRX-5 emplea una red pasiva de seis resistencias conectadas a los pines GPIO D4 a D9 para conformar un DAC de 6 bits. Una séptima resistencia proporciona la carga de salida. Este circuito genera una señal de video compuesto compatible con los estándares PAL o NTSC, pudiendo conectarse directamente a la entrada de video analógico de visores FPV, monitores o grabadores.

El receptor soporta 48 canales y su firmware puede ser instalado mediante una utilidad de flasheo basada en navegador web. El proyecto es de código abierto, con la documentación del firmware, hardware y herramientas de prueba disponibles en su repositorio de GitHub. Los detalles de este proyecto fueron publicados originalmente en Hackster.io.