[Adruino]XBEE 无线数据传输实际操作
双轮小车制作实例代码
引用:http://hi.baidu.com/dlfla84/item/52b89017a6209c5cf1090e9b
双轮小车制作
2009-6-12 初步完成了串口数据缓存、跨帧读取、协议、LED控制、读取传感器并发送至串口的部分。
但经过试验,12日的程序有问题,遇到了大量的数据丢失等问题。经过两天的调试,终于写出了如下的代码,小车已经可以将发送的命令串接收并返回了。虽然还是有信号丢失的问题,但并不严重,而且经过校验位计算后,会抛弃错误的命令串。当抛弃后,小车可以向上位机发送信号接收失败的信息,让上位机发送新的命令,直到接收成功为止。
整体设计思想:类似一个小游戏,程序的最小循环单位称为帧。在每帧中,完成LED控制、moto控制、传感器读取和指令读取。
其中指令读取是跨帧的,且带有协议。moto指令和LED指令,各有专门的寄存器。 一旦指令读取完毕,就将readState置为CMD_MOTO或CMD_LED的状态,在这种状态下才能激活各自的控制函数。
#define RETRY 20//控制桢速率,这个数值规定的毫秒数为1桢,目前是每秒50桢 #define REREAD 100//每次read命令的时候,跳过-1的次数,目前是每个字符可以重试100次 #define INPUT_SIZE 7 #define LED_SIZE 8 #define MOTO_SIZE 4 #define SENSOR_SIZE 5 #define CMD_MOTO 1 #define CMD_LED 2 #define HEAD 85 #define HEAD_MOTO 170 #define HEAD_LED 187 //LED常用命令,每个数字控制2个灯 //55 bb ff ff ff ff 0c //全部点亮 //55 bb 00 00 00 00 10 //全部熄灭 //moto常用命令 //55 aa 02 02 80 80 03 停止 //55 aa 02 02 ff ff 01 全速前进 //55 aa 02 02 00 00 03 全速后退 int input0,input1,sum,i;//读取串口的字符串,校验和,循环下标 int readState = 0,retryCount = 0,readCount = 0; int input[INPUT_SIZE]; //led int ledPort[] = { 3, 4, 2, 5, 13, 10, 12, 11 };//led地址,电路决定。左大-前-下-后,右大-前-下-后 int ledCmd[LED_SIZE]; int ledState[LED_SIZE];//led状态,每个成员可以是0-255,控制LED亮度。 int ledCount; //sensor int sensorPort[] = { 0, 1, 2, 4, 3 };//传感器地址,电路决定.accxpin,accypin,acczpin,gyroxpin,gyroypin int sensorState[SENSOR_SIZE];//传感器的返回值 应该用double吗? //moto int E1 = 6; int E2 = 9; int M1 = 7; int M2 = 8; int motoCmd[MOTO_SIZE]; int motoState[MOTO_SIZE]; /***************** read cmd ***************************************************/ void do_read() { while(retryCount < RETRY) { if(Serial.available() > 0){ input1 = Serial.read(); //完整读取命令并校验,如果读取次数readCount超过REREAD,则放弃 if(input0 ==HEAD && (input1 == HEAD_MOTO || input1 == HEAD_LED)) { input[0] = input0; input[1] = input1; for(i = 2;i<INPUT_SIZE;i++){//2:减去了信息头 input[i] = Serial.read(); if(input[i] == -1 && readCount < REREAD){//跳过-1的 i--; readCount++;//不能无限的跳过 }else readCount = 0; } sum=0;//效验和 for(i=0; i<INPUT_SIZE - 1;i++){ sum += input[i]; } sum%=256; if(sum == input[INPUT_SIZE-1]){//校验和 parseCmd(); }else outputMsg(0);//输出"error" } input0 = input1; }else{ delay(1); retryCount++; } } retryCount = 0; } void parseCmd(){//解析输入命令,转换成moto和led用的命令 if(input[1] == HEAD_MOTO){ readState = CMD_MOTO; //解析输入数据为moto专用命令 for(i=0;i<MOTO_SIZE;i++){ motoCmd[i] = input[i+2]; } //outputMsg(2);//输出moto指令 }else if(input[1] == HEAD_LED){ readState = CMD_LED; //解析输入数据为led专用命令 for(i=0;i<LED_SIZE;i+=2){ ledCmd[i] = input[i/2+2]/16; ledCmd[i]*=16; ledCmd[i+1] = input[i/2+2]%16; ledCmd[i+1]*=16; } //outputMsg(3);//输出LED指令 } //outputMsg(1);//输出输入指令 } void outputMsg(int s){ switch(s){ case 0: Serial.println("error"); break; case 1: //输出接收到的命令(DEBUG) for(i=0;i<INPUT_SIZE;i++){ Serial.print(input[i]); Serial.print(";"); } Serial.println(); break; case 2://输出moto指令 for(i=0;i<MOTO_SIZE;i++){ Serial.print(motoCmd[i]); Serial.print(";"); } Serial.println(); break; case 3://输出LED指令 for(i=0;i<LED_SIZE;i++){ Serial.print(ledCmd[i]); Serial.print(";"); } Serial.println(); break; } } /***************** moto *******************************************************/ void do_moto() { if(readState != CMD_MOTO) return; else readState = 0; if(motoCmd[2]==128&&motoCmd[3]==128){ stop(); }else if(motoCmd[2]>128&&motoCmd[3]>128){ //Serial.print((motoCmd[2]-128)*2);Serial.print(";");Serial.println((motoCmd[3]-128)*2); back_off((motoCmd[2]-128)*2,(motoCmd[3]-128)*2); }else if(motoCmd[2]<128&&motoCmd[3]>128){ //Serial.print((128-motoCmd[2])*2);Serial.print(";");Serial.println((motoCmd[3]-128)*2); turn_L((128-motoCmd[2])*2,(motoCmd[3]-128)*2); }else if(motoCmd[2]<128&&motoCmd[3]<128){ //Serial.print((128-motoCmd[2])*2);Serial.print(";");Serial.println((128-motoCmd[3])*2); advance((128-motoCmd[2])*2,(128-motoCmd[3])*2); }else if(motoCmd[2]>128&&motoCmd[3]<128){ //Serial.print((motoCmd[2]-128)*2);Serial.print(";");Serial.println((128-motoCmd[3])*2); turn_R((motoCmd[2]-128)*2,(128-motoCmd[3])*2); } } void stop(void) //停止 { digitalWrite(E1, LOW); digitalWrite(E2, LOW); set_led(0,0,255,0,0,0,255,0); } void advance(char a, char b) //前进 { analogWrite(E1, a); //PWM调速 digitalWrite(M1, LOW); analogWrite(E2, b); digitalWrite(M2, LOW); set_led(255,255,0,0,255,255,0,0); } void back_off(char a, char b) //后退 { analogWrite(E1, a); digitalWrite(M1, HIGH); analogWrite(E2, b); digitalWrite(M2, HIGH); set_led(255,0,0,255,255,0,0,255); } void turn_L(char a, char b) //左转 { analogWrite(E1, a); digitalWrite(M1, LOW); analogWrite(E2, b); digitalWrite(M2, HIGH); set_led(255,255,0,0,255,0,0,255); } void turn_R(char a, char b) //右转 { analogWrite(E1, a); digitalWrite(M1, HIGH); analogWrite(E2, b); digitalWrite(M2, LOW); set_led(255,0,0,255,255,255,0,0); } /***************** LED *******************************************************/ void do_led() { if(readState != CMD_LED) return; else readState = 0; for (i = 0; i < LED_SIZE; i++) { //在8个LED中循环,对比LED的历史状态和命令, if(ledCmd[i] == ledState[i] || ledCmd[i] == -1)//如果命令不变,就下一个 continue; if(ledState[i] == 0) {//如果历史命令是关闭,则加电,并写入亮度 digitalWrite(ledPort[i], HIGH); analogWrite(ledPort[i], ledCmd[i]); } else if(ledCmd[i] == 0) {//如果新命令是关闭,则关闭 digitalWrite(ledPort[i], LOW); } else {//到这里只可能是改变亮度的命令 analogWrite(ledPort[i], ledCmd[i]); } ledState[i] = ledCmd[i];//将命令写入LED状态 //Serial.print(ledState[i]); //Serial.print(";"); } } void set_led(int v0,int v1,int v2,int v3,int v4,int v5,int v6,int v7){ readState = CMD_LED; ledCmd[0] = v0;ledCmd[1] = v1;ledCmd[2] = v2;ledCmd[3] = v3; ledCmd[4] = v4;ledCmd[5] = v5;ledCmd[6] = v6;ledCmd[7] = v7; } /*************** sensor *********************************************/ void do_sensor() { //读取原始数据, 1代表3.2mv 1023=3300mV //计算出电压偏置值, 300mv=1g 加速度 0g读数为1.5v,换算成466, 参考ADXL330 Mannual //计算出电压偏置值 , 20mv= 10度/s 的角速度 静止读数为1.5v,换算成466, 参考IDG330 Mannual //加速度和角速度的公式是一样的,所以就整合成一条 for (i = 0; i < SENSOR_SIZE; i++) { //sensorState[i] = analogRead(sensorPort[i]) - 466; sensorState[i] = analogRead(sensorPort[i]);//在上位机实现归零 } for (i = 0; i < SENSOR_SIZE; i++) { Serial.print(sensorState[i]); Serial.print(";"); } Serial.println(); } /***************** setup-loop *************************************************/ void setup() { //init LEDs for (i = 0; i < LED_SIZE; i++) { pinMode(ledPort[i], OUTPUT); digitalWrite(ledPort[i], LOW); } //init motos for (i = 6; i <= 9; i++) { pinMode(i, OUTPUT); } Serial.begin(115200); analogReference(EXTERNAL); //设置模拟输入为外部参考3.3V //Serial.println("Ready"); } void loop() { do_moto();//控制电机 do_led();//通过m_state变量,控制LED灯 do_sensor();//读取五轴传感器的值 do_read();//读取命令,顺便延时至结束. }
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