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标题: arduino下位机通信协议（完全兼容论坛的上位机程序） [打印本页]

作者: jackzeng 时间: 2012-7-17 15:49
标题: arduino下位机通信协议（完全兼容论坛的上位机程序）
本帖最后由 jackzeng 于 2012-7-17 15:57 编辑

arduino专区的人气太差了，所以发布到这里，请谅解！
前段论坛有人说要发布arduino的控制协议，我是日盼夜盼盼了一个月也没见有人发布。求人不如求己，仿照liuviking的下位机程序，自己写了个arduino的通信协议。经测试已经能完全和论坛发布的上位机程序兼容，只是我还没解决单片机数据回传到电脑的问题，所以雷达的功能还未能实现，希望有解决方法的朋友能和我分享。本人是英语专业的，只能把程序当成英语来看，没系统学习过单片机知识，所以程序中不可避免有漏洞或者缺点，还请各位指正完善。此外，我还把论坛里的单字符控制上位机程序的视频获取部分换成了mjpeg流的方式，避免snapshot频繁向路由发送请求，如果需要此程序的朋友留下qq号码，我传给你。此外感谢liuviking同学的耐心解释和帮助！

#include <Servo.h>
#define BAUDRATE 9600
//DEFINE MOTO PINS
#define ENA  5 //MOTO_A PMW
#define IN1  3
#define IN2  4
#define ENB  6 //MOTO_B PMW
#define IN3  7
#define IN4  8
//DEFINE SERVO
Servo servo_X;
Servo servo_Y;
//CAR MOVEMENTS
void carGoFwd()
{
  digitalWrite(IN1,HIGH);
  digitalWrite(IN2,LOW);
  digitalWrite(IN3,HIGH);
  digitalWrite(IN4,LOW);
  Serial.print("forward");
  delay(5);
}
void carGoBwd()
{
  digitalWrite(IN1,LOW);
  digitalWrite(IN2,HIGH);
  digitalWrite(IN3,LOW);
  digitalWrite(IN4,HIGH);
  Serial.print("Backward");
  delay(5);
}
void carTurnL()
{
  digitalWrite(IN1,HIGH);
  digitalWrite(IN2,LOW);
  digitalWrite(IN3,LOW);
  digitalWrite(IN4,HIGH);
  Serial.print("TurnL");
  delay(5);
}
void carTurnR()
{
  digitalWrite(IN1,LOW);
  digitalWrite(IN2,HIGH);
  digitalWrite(IN3,HIGH);
  digitalWrite(IN4,LOW);
  Serial.print("TurnR");
  delay(5);
}
void carStop()
{
  digitalWrite(IN1,LOW);
  digitalWrite(IN2,LOW);
  digitalWrite(IN3,LOW);
  digitalWrite(IN4,LOW);
  Serial.print("carStop");
  delay(5);
}
//CAR SPEED
void CHNSpeed(int wheelDIR, int wheelSpeed)
{
  int pwm = 100+(wheelSpeed+1)*15;
  if(wheelDIR == 0X01) //LEFT WHEEL
  {
analogWrite(ENA,pwm);
  }
  else if(wheelDIR == 0X02) //RIGHT WHEEL
  {
analogWrite(ENB,pwm);
  }
}
//SERVO TURN
void servoSet(int servoNum, int pos)
{
  if(pos > 180) pos = 160;
  else if(pos < 0) pos = 0;
  switch(servoNum)
  {
case 0X01:
servo_X.write(pos);
Serial.print("X");
Serial.print(pos);
break;
case 0X02:
servo_Y.write(pos);
Serial.print("Y");
Serial.print(pos);
break;
  }
}
void setup()
{
  Serial.begin(BAUDRATE);//SERIAL INIT
  servo_X.attach(10,800,2300);//DEFINE SERVO PINS
  servo_Y.attach(11,1200,2000);
  servo_X.writeMicroseconds(1550);//RESET SERVO POS TO 90 DEGREE
  servo_Y.writeMicroseconds(1600);
  analogWrite(ENA,150);//INIT MOTOSPEED
  analogWrite(ENB,150);
  pinMode(IN1, OUTPUT);//DEFINE MOTO PINS MODE
  pinMode(IN2, OUTPUT);
  pinMode(IN3, OUTPUT);
  pinMode(IN4, OUTPUT);
}
//UART PROTOCOL///////////////////////
#define UART_FLAG 0XFF
//Moto////////////////////////////////
//PROTO: FLAG DEV DIRECTION EMPTY FLAG
#define MOTO 0X00
#define FORWARD 0X01 //MOTO COMMAND
#define BACKWARD 0X02
#define TURNLEFT 0X03
#define TURNRIGHT 0X04
#define CARSTOP 0X05
//Servo///////////////////////////////
//PROTO: FLAG DEV SERVONUM POS FLAG
#define SERVO 0X01
//Moto Speed//////////////////////////
//PROTO: FLAG DEV MOTOSIDE SPEED FLAG
#define MOTOSPEED 0X02
//////////////////////////////////////
int n = 1;
int flagCount = 0;
int tempData = 0;
int UARTReveived = 0;
int rxData[5];
void loop()
{
  if(Serial.available())
  {
tempData = Serial.read();
delay(3);
if(tempData == UART_FLAG && flagCount < 2)
{
   rxData[0] = tempData;
   flagCount++;
}
else
{
   rxData[n] = tempData;
   n++;
}
if(flagCount == 2)
{
   rxData[4] == UART_FLAG;
   UARTReveived = 1;
   n = 1;
   flagCount = 0;
   tempData = 0;
   Serial.flush();
}
  }
  if(UARTReveived == 1)
  {
if(rxData[1] == MOTO)
{
   switch(rxData[2])
   {
      case FORWARD:
      carGoFwd();
      break;
      case BACKWARD:
      carGoBwd();
      break;
      case TURNLEFT:
      carTurnL();
      break;
      case TURNRIGHT:
      carTurnR();
      break;
      case CARSTOP:
      carStop();
      break;
   }
   UARTReveived = 0;
}
else if(rxData[1] == SERVO)
{
   servoSet(rxData[2], rxData[3]);
   UARTReveived = 0;
}
else if(rxData[1] == MOTOSPEED)
{
   CHNSpeed(rxData[2], rxData[3]);
   UARTReveived = 0;
}
  }
}

解释：
1、我的小车是2舵机的，舵机的角度和arduino舵机库的频宽不同，所以我在setup（）里面初始化舵机时做了调整，如果没有这个需要的话请删掉！如果遇到舵机角度范围的问题（比如说转到170°+会卡住），可以参考我的方法解决！我稍后再放出调试舵机的下位机程序。
2、我的小车是用4个6V370减速电机，同一边的两个电机串联，开始时用降压模块降到6V供电，但是发现降压模块的输出功率不够，只好直接12V供电，所以初始化时用pwm把电压调低。如果没这个需要求删除相关语句。调速的时候我把pwm的下限设在100，怕太低了电机停转（这样做有个缺点就是调速不是很明显），如果电机参数不同请更改。
3、调试的时候再每个动作后面加了一个Serial.print，如果不需要调试的话请删掉！
3、arduino的ide不能输入中文，所以注释都是用英文的，看不懂的同学我稍后再改成中文。

作者: liujajia 时间: 2012-7-17 18:40
有做arduino小车的打算,先顶一下

作者: liuviking 时间: 2012-7-17 20:28
很不错！肯动手才能从玩中学到东西。

作者: ARENUS 时间: 2012-9-10 21:44
楼主的小车是怎么也wifi通信的？求指点

作者: 东爱之都 时间: 2012-9-11 20:59
小白虽然看不懂，，，，但是还是顶一下。。。。

作者: jackzeng 时间: 2012-9-12 13:05

ARENUS 发表于 2012-9-10 21:44
楼主的小车是怎么也wifi通信的？求指点

路由的ttl口连接arduino的rx和tx和gnd就可以了，如果是用群主的wifi模块就可以直接通信了，如果是rg100或者db120可能要加个电平转换模块

作者: questfish 时间: 2012-9-18 16:14
用楼主的程序路由的ttl口连接arduino的rx和tx和gnd 没有接收到数据求解求解

作者: jackzeng 时间: 2012-9-23 12:54

questfish 发表于 2012-9-18 16:14
用楼主的程序路由的ttl口连接arduino的rx和tx和gnd 没有接收到数据求解求解

arduino的5VTTL和路由的3.3VTTL理论上可以直接通信。但理论是理论，我试过3块arduino板和2个路由，都不能直接通信。淘宝上有现成的tt转换模块（这个最简单，15元搞定，接线简单），有电路基础的话也可以用三极管自己焊接或者用光耦隔离转换。

作者: jackzeng 时间: 2012-9-23 13:05
还有一种方法：
用一个max232加上四个104的瓷片电容，做成串口通讯转换，将max232的7和8脚短接（短路，，，连在一起）7脚和8脚是连接pc的串口2脚和3脚。（短接）-----9脚和10脚是TTL输入输出。把路由的TTL输出在max232的9脚或10脚，（呵呵那个脚自己查）过一次。就是发进232在发出来，在连接到arduino就行了。

作者: 雨淋沐风 时间: 2012-10-5 10:54
#define BAUDRATE 9600
这个波特率的设置要和路由器的一致是吗，我用的DB120设置的115200，
但是我用usb转ttl连电脑，用串口调试助手没有收到如何信息，也发不出去，用的版主的那个上位机程序

作者: jackzeng 时间: 2012-10-6 20:03

雨淋沐风发表于 2012-10-5 10:54
#define BAUDRATE 9600
这个波特率的设置要和路由器的一致是吗，我用的DB120设置的115200，
但是我用usb转 ...

波特率肯定要和路由一致！你用ttl转接器是连接路由和电脑还是连接单片机和电脑？如果是路由连接电脑无法通信的话可能是ser2net没有安装或者没有启动，或者是你的串口调试助手的波特率和路由不一致，另外路由要转发数据到电脑的话要改一个文件的（具体找论坛的旧帖）。如果是电脑连接单片机话是不用上位机程序的，直接串口助手发送接收就可以了！

作者: 雨淋沐风 时间: 2012-10-6 20:26

jackzeng 发表于 2012-10-6 20:03
波特率肯定要和路由一致！你用ttl转接器是连接路由和电脑还是连接单片机和电脑？如果是路由连接电脑无法通 ...

怎么看ser2net有没有安装好或启动

作者: 雨淋沐风 时间: 2012-10-6 20:29

雨淋沐风发表于 2012-10-6 20:26
怎么看ser2net有没有安装好或启动

#!/bin/sh /etc/rc.commonSTART=80SSD=start-stop-daemonNAME=wifirobot
#video_mod=gspca_zc3xxvideo_mod=gspca_ov519
ser_name=/dev/ttyS0
ser_speed=9600
我这样改的

作者: 雨淋沐风 时间: 2012-10-6 20:29

jackzeng 发表于 2012-10-6 20:03
波特率肯定要和路由一致！你用ttl转接器是连接路由和电脑还是连接单片机和电脑？如果是路由连接电脑无法通 ...

#!/bin/sh /etc/rc.commonSTART=80SSD=start-stop-daemonNAME=wifirobot
#video_mod=gspca_zc3xxvideo_mod=gspca_ov519
ser_name=/dev/ttyS0
ser_speed=9600
我这样改的

作者: jackzeng 时间: 2012-10-6 20:31

雨淋沐风发表于 2012-10-6 20:26
怎么看ser2net有没有安装好或启动

我没遇到过这个问题，没法给你解答（论坛里有很多相关的教程，应该有答案），正常情况下刷论坛的固件应该不会遇到这个问题才对，除非你用的不是论坛的固件，另外你的路由的波特率怎么会是115200呢？是不是刷的不是论坛的固件？

作者: jackzeng 时间: 2012-10-6 20:37

jackzeng 发表于 2012-10-6 20:31
我没遇到过这个问题，没法给你解答（论坛里有很多相关的教程，应该有答案），正常情况下刷论坛的固件应该 ...

改了的话串口调试助手的波特率也要改成115200，不然接收到会是乱码。我觉得很有可能是你的ttl转串口模块有问题！

作者: 雨淋沐风 时间: 2012-10-6 20:40

jackzeng 发表于 2012-10-6 20:31
我没遇到过这个问题，没法给你解答（论坛里有很多相关的教程，应该有答案），正常情况下刷论坛的固件应该 ...

我看的：db120刷机详解 [复制链接] ，和他的步骤一模一样，结果也显示的一模一样，就是把他的：
{
修改配置文件输入命令编辑wifirobot配置文件
vi /etc/init.d/wifirobot
用键盘方向键移到需要编辑的地方，输入小写a进入编辑状态，用数字键盘输入115200,删除键可以删除，编辑完后，按ESC退出编辑状态，将键盘切换为大写英文，连续输入两个大写Z即可保存退出！
#!/bin/sh /etc/rc.commonSTART=80SSD=start-stop-daemonNAME=wifirobot
#video_mod=gspca_zc3xxvideo_mod=gspca_ov519 （这两个是摄像头驱动，有#的就是被屏蔽的，如果大家手上的301摄像头有花屏现象，可以屏蔽另外一个换个驱动试试）
ser_name=/dev/ttyS0 （路由TTL口设置，一般都是ttyS0）
ser_speed=115200 （TTL波特率设置配论坛的板子115200也行要是自己做的51 晶振11.0592的就改成9600）
}

里面的115200改成9600

作者: 雨淋沐风 时间: 2012-10-6 20:44
本帖最后由雨淋沐风于 2012-10-6 20:45 编辑

jackzeng 发表于 2012-10-6 20:37
改了的话串口调试助手的波特率也要改成115200，不然接收到会是乱码。我觉得很有可能是你的ttl转串口模块有 ...

乱吗就好了，板子检查了，可以收到同是3.3v ttl输出的GPS信号

作者: kulong223 时间: 2012-11-7 12:59
我的情况和楼住一样,但看论坛上很多人正好相反,都是arduino可以直连DB120不能直连703N.
我想问一下论坛WIFI板或者说703N TTL电压是2.7V,连上arduino直接能用,是否有烧坏的风险?
我测试两天没问题,最近WIFI板就砖了,电源长亮其他反应一点没有.

作者: roouu 时间: 2013-3-13 19:09
good 楼主辛苦了

作者: 潇洒哥 时间: 2013-6-30 18:54

还有一种方法：
用一个max232加上四个104的瓷片电容，做成串口通讯转换，将max232的7和8脚短接（短路，，，连在一起）7脚和8脚是连接pc的串口2脚和3脚。

这个淘宝上有：地址http://item.taobao.com/item.htm? ... &_u=ujtnj66ee50

作者: 潇洒哥 时间: 2013-7-14 07:06
上个图，这是max232的原理和引脚图，我自己用max232和几个105焊接了一个板子，目前还没连接成功
我用的是db120和arduino uno 小车都做好了，摄像头也调通了，剩下的就是搞定电机驱动板和下位机了

作者: jackzeng 时间: 2013-8-22 22:30
好久没有来逛论坛了，发现有人对我的程序有疑问，特此添加一些注释。
int n = 1;
int flagCount = 0;  '接收到数据包FF的数量，如果数值等于0表示接收到数据包头，等于2表示接收到数据包尾
int tempData = 0; ' 存放读取到的缓冲区的第一个字节
int UARTReveived = 0; 接收到数据包的结尾，也就是第二个FF的时候该变量的值为1，这时表示数据包已经接收完整，准备执行命令；执行完后该值变为0
int rxData[5];
void loop()
{
  if(Serial.available())
  {
tempData = Serial.read();
delay(3);
if(tempData == UART_FLAG && flagCount < 2) ' flagCount < 2成立时有两种情况：flagCount == 0或者 flagCount == 1。等于0时表示之前没有接收过FF，这次接收到的FF是数据包的开头。等于1则表示之前已经接受过一次FF，这次接收到的第二个FF是数据包的结尾。假如发送的是“FF000100FF”，那第一次检测到FF（也就是tempData == UART_FLAG ）时flagCount == 0 ，所以条件为真，执行大括号的内容。注意一个字节是十六进制的0xFF，而不是F！ {
   rxData[0] = tempData; '把接收到的FF存放到数组 rxData的第一位。这里其实有一点逻辑错误！！当接收到数据包的结尾，也就是flagCount == 1 时，也会往数组的第一位写进FF，但这完全不会影响到程序的执行。
   flagCount++; ' 每接收到第一个FF，这个值就会加1。
}
else ' 如果上述条件不成立则表示正在接收数据包中
{
   rxData[n] = tempData;
   n++;
}
if(flagCount == 2) '当接收到第二个FF时，这个条件就会成立，表示数据包接收完毕
{
   rxData[4] == UART_FLAG;
   UARTReveived = 1;
   n = 1;
   flagCount = 0;
   tempData = 0;
   Serial.flush();
}
  }
  if(UARTReveived == 1)
  {
if(rxData[1] == MOTO)
{
   switch(rxData[2])
   {
      case FORWARD:
      carGoFwd();
      break;
      case BACKWARD:
      carGoBwd();
      break;
      case TURNLEFT:
      carTurnL();
      break;
      case TURNRIGHT:
      carTurnR();
      break;
      case CARSTOP:
      carStop();
      break;
   }
   UARTReveived = 0;
}
else if(rxData[1] == SERVO)
{
   servoSet(rxData[2], rxData[3]);
   UARTReveived = 0;
}
else if(rxData[1] == MOTOSPEED)
{
   CHNSpeed(rxData[2], rxData[3]);
   UARTReveived = 0;
}
  }
}

作者: boyboysk 时间: 2013-8-31 21:23
serial.read()每次只能读取一个字节也就是一个字符，如果用UNO的IDE进行调试，发送“FF00", rxdata[0]=F，rxdata[1]=F,rxdata[2]=0,rxdata[3]=0,这样就无法接受命令，为什么楼主说是16进制的FF放在rxdata[0]中呢？

作者: ylsmwj 时间: 2013-9-1 09:42

boyboysk 发表于 2013-8-31 21:23
serial.read()每次只能读取一个字节也就是一个字符，如果用UNO的IDE进行调试，发送“FF00", rxdata[0]=F，r ...

兄弟读帖不仔细哦，注意看你楼上的帖子有这句话“注意一个字节是十六进制的0xFF”
我当初也是和你一样纠结于同样的问题，读了楼主的解释后，豁然开朗

作者: 路过081001 时间: 2013-9-12 14:44
注意一个字节是十六进制的0xFF

作者: irobot 时间: 2013-9-12 19:59
谢谢，非常实用

作者: 詹波波 时间: 2015-10-24 10:42
正想看看通讯协议那一块楼主这个很不错

作者: 詹波波 时间: 2015-10-25 18:28
楼主很棒终于搞通这个协议了但是舵机的那部分有一点问题好像完全没起作用（串口是可以打印出角度的）

作者: dfl123 时间: 2017-7-17 16:08
你好请问这个程序匹配的是哪个上位机啊是带方向盘的那个还是只有上下左右的那个啊

欢迎光临小R科技-WIFI机器人网·机器人创意工作室 (http://www.wifi-robots.com/)