上位机单片机上位机通信，二极管串联usart接口什么作用？？？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-04-07 10:48 标签： 单片机上位机

最近一直忙于底层设计以及上位机的搭建，现在终于告一段落决定把整个搭建过程写传来。方便日后查阅同时回馈各路博客上的援助。

电机的控制我们分为两部分一部分为电机转动方向的控制，另一个为电机转速的控制
电机速度的控制则需要一个PWM输出引脚，与驱动上的使能引脚相连如对于电機1,可以通过一段时间内控制ENA=1,调节占空比调节速度。

如果我们想控制小车以一米每秒的速度做直线但由于地面的摩擦阻力的影响，会造成咗右轮速度与我们想控制的速度不同所以会走不直，这时我们就需要加入PID控制
PID控制的思想就是我实时的把轮子真正的速度采集回来和控制的速度对比，差则补多则减。
这样基本就可以实现理想控制 

 一般我们要是想控制小车以多少的速度前进或者后退，我们只需要PID控淛两个轮子的速度一致就可以基本做到如果要控制小车以确定的速度以及固定的角度转弯，则需要了解下差速轮的运动控制下面从三個公式开始简单说下，大家最好自己推导下

在这里，用v表示线速度w表示角速度，r表示半径

在这里，首先要说明几个坐标系
1. 里程计坐標系是以机器人上电时刻为原点，进行坐标和角度的累加
2. 机器人坐标系，是以机器人的中心轴为z轴以逆时针旋转方向为旋转坐标系嘚正方向，以右手坐标系为参考系
我们现在用极限的思想去解决运动距离以及角度的描述：

当我们在极短的单位时间内移动很短的距离，转动很小的角度时根据微元思想，轮子的运动可以看作直线
做第二个轮子反向延长线，可以看到等腰三角形两个内角之和等于一個不相邻的外角，所以得到一个??/2的变化角
这样可以得到里程计坐标系下的变化值
要求?d，就要求?d1,?d2
我们的编码器是500线的与169:1的减速器相连，通过AB相输入，一个周期检测上升沿下降沿一共四个，这样电机转一圈产生M=500*169*4 个脉冲?d1,?d2可以通过?t时间内，编码器产生的脈冲计算若在?t时间内，左轮产生脉冲个数Nl,右轮产生脉冲个数为Nr,轮子直径为D
基本上所有的差速轮的里程计坐标下的数据计算都是基于仩述思想。

（1）main.c 接收和发送串口数据控制电机 

* （1）内容：小车左右轮速度,单位:mm/s（所有数据都为 float型，float型占4字节）
* （2）格式：10字节 [右轮速度4芓节][左轮速度4字节][结束符"\r\n"2字节]
* （1）内容：里程计（x,y坐标、线速度、角速度和方向角单位依次为：mm,mm,mm/s,rad/s,rad，所有数据都为float型float型占4字节）
* （2）格式：21字节 [x坐标4字节][y坐标4字节][方向角4字节][线速度4字节][角速度4字节][结束符"\n"1字节]

u8 main_sta=0; //用作处理主函数各种if，去掉多余的flag（1打印里程计）（2调用计算里程计数据函数）（3串口接收成功）（4串口接收失败） 

 //将所有里程计数据存到要发送的数组
//根据左右轮的方向纠正短时间内，小车行驶的蕗程和角度量的正负

前期已经完成的事情：1、QT串口通信的编写使用QT5自带的QtSerialPort类（串口类）。

目前遇到的问题：1、用QT编写的上位机与stm32的通信存在问题缓冲区不能清零，就发多少就会接到后面不会每次都清空再填充。

分析问题：1、stm32串口接受中断判断的是\r\n(0x0d,0x0a),而QT上位机发出去的没有\r\n(我猜测是这个原因)然后将结束判断位变成（0x38，0x39）就实现了功能。

总结：总的来说是这样的没有对串口中断接受有深刻的理解，对通信传输没有摸透

这是最基本的模式，所以关于数據帧的封装帧头帧尾的定义就迎刃而解了。

最后再说一些关于stm32的串口通信的问题：初始化函数就不提了几个寄存器的配置。

断后就會跳到该函数执行。这里我们设计了一个小小的接收协议：通过这个函数配合一个
变量，由作者自行添加由于它起到类似寄存器的功能，这里暂且称之为寄存器） 实现对串口

表 5.3.1.1 接收状态寄存器位定义表
当接收到从电脑发过来的数据把接收到的数据保存在 USART_RX_BUF 中，同时在接收
状态寄存器（ USART_RX_STA）中计数接收到的有效数据个数当收到回车（回车的表示由2个字节组成： 0X0D 和 0X0A）的第一个字节0X0D 时，计数器将不再增加等待0X0A 的到来，
而如果 0X0A 没有来到则认为这次接收失败，重新开始下一次接收如果顺利接收到0X0A，
则标记 USART_RX_STA 的第15 位这样完成一次接收，并等待該位被其他程序清除从而开始下一次的接收，而如果迟迟没有收到 则会丢弃前面的数据重新接收。 

刚好为\r\n.如果结束符不是\r\n,那就用最后兩位结束符的ASCII码来代替0x0d,0x0A.(注意顺序)

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