旭日x3派首百嘗鮮——無線串口通信控制舵機(jī)

1. 問題的提出

在設(shè)計(jì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)時(shí)，我們常常會用到舵機(jī)，作為旭日x3派“首百嘗鮮”活動的試用者，本次實(shí)驗(yàn)我準(zhǔn)備用旭日x3派控制一臺舵機(jī)，為了方便讀者了解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)意圖，下面先提出幾個(gè)基本問題以供討論：

（1）什么是舵機(jī)？舵機(jī)是一種能夠按照指定角度轉(zhuǎn)動的電動執(zhí)行器。

（2）舵機(jī)的結(jié)構(gòu)？舵機(jī)一般由馬達(dá)、減速齒輪組、電位器和控制電路組成。

（3）怎樣控制舵機(jī)動作？給舵機(jī)提供一個(gè)特定的PWM信號，舵機(jī)就可以旋轉(zhuǎn)到指定的位置。

（4）怎樣用旭日x3派遠(yuǎn)程控制一臺舵機(jī)？旭日x3派本身有兩個(gè)PWM脈沖信號端口（32、33），受限于供電電流，一般不建議直接控制舵機(jī)，所以我們需要借助MCU驅(qū)動舵機(jī)運(yùn)動，而旭日派的任務(wù)就是給MCU發(fā)送指令，通常我們想到的就是通過串口（旭日派UART3的14、15端口）發(fā)送指令，僅僅為了串口硬線連接而把旭日派與MCU“綁定”到一起，倒不如通過無線串口通訊方便實(shí)用，所以本文準(zhǔn)備探索通過無線串口通信控制一臺舵機(jī)。

（5）有沒有具體方案？如果采用普通舵機(jī)，還要考慮MCU的編程，為了簡化起見，采用UART串行總線舵機(jī)，只需要向舵機(jī)控制板發(fā)送指令，舵機(jī)就會按照指定角度旋轉(zhuǎn)，這樣就大大簡化了編程。對于無線串口部分，我們采用無線發(fā)送接收模塊實(shí)現(xiàn)。

2. 總體方案

具體方案如下圖所示，筆記本電腦通過wifi（SSH無線網(wǎng)絡(luò)ip地址）連接并登陸旭日x3派，實(shí)現(xiàn)筆記本端到旭日派端的無線連接，旭日x3派與串口控制板采用無線串口收發(fā)器，實(shí)現(xiàn)旭日派與MCU控制板之間無線傳遞“信息”。

3. 控制編程

下面借鑒了官方python例程，并做了修改：

#!/usr/bin/env python3# coding = utf-8import sysimport osimport timeimport serialimport serial.tools.list_portsdef serialTest():    print("List of enabled UART:")    os.system('ls /dev/tty[a-zA-Z]*')    uart_dev= '/dev/ttyS3' #定義串口端口    baudrate = 115200 #波特率    val = 1500  #舵機(jī)初始位置（0位）    incr = 100  #舵機(jī)轉(zhuǎn)位遞增（減）步長    try:        ser = serial.Serial(uart_dev, int(baudrate), timeout=1) # 1s timeout    except Exception as e:        print("open serial failed!\n")    print(ser)    print("Starting demo now! Press CTRL+C to exit")    while True:  #舵機(jī)一秒轉(zhuǎn)位一次，到達(dá)限位后反轉(zhuǎn)，往復(fù)轉(zhuǎn)動                if val >= 2500:  #高限位                incr = -incr        if val <= 0:     #低限位                incr = -incr        val += incr        val1 = str(val)  #轉(zhuǎn)換成字符串        if val <= 1000:                test_data = '#000P'+'0'+val1+'T1000!'                  #當(dāng)val<1000時(shí)，前位自動補(bǔ)0，即：若val=500，則字符串為“0500”，實(shí)際發(fā)送字符串為：#000P0500T1000！        else:                test_data = '#000P'+val1+'T1000!'        write_num = ser.write(test_data.encode('UTF-8'))   #發(fā)送到串口        print(test_data)        time.sleep(1)    ser.close()    return 0if __name__ == '__main__':    if serialTest() != 0:        print("Serial test failed!")    else:        print("Serial test success!")

4. 運(yùn)行效果

在筆記本端運(yùn)行MobaXterm，運(yùn)行python程序，效果如圖所示：

5. 挖坑時(shí)間

請旭友們幫幫忙，我的這篇文章里有一處錯誤和一處疑惑，幫我解答一下唄！

（1）電機(jī)轉(zhuǎn)動到某個(gè)限位時(shí)，會停幾秒，為什么？代碼有哪里需要改進(jìn)？

（2）筆記本不需要用串口線連接旭日x3派，開機(jī)直接用充電寶給旭日派插電，Ubuntu要做什么設(shè)置，MobaXterm又要采用什么連接方式？

本文轉(zhuǎn)自地平線開發(fā)者社區(qū)

原作者：David988

原鏈接：https://developer.horizon.ai/forumDetail/106482341031035906