旭日x3派首百尝鲜——无线串口通信控制舵机

1. 问题的提出

在设计机器人结构时，我们常常会用到舵机，作为旭日x3派“首百尝鲜”活动的试用者，本次实验我准备用旭日x3派控制一台舵机，为了方便读者了解实验的设计意图，下面先提出几个基本问题以供讨论：

（1）什么是舵机？舵机是一种能够按照指定角度转动的电动执行器。

（2）舵机的结构？舵机一般由马达、减速齿轮组、电位器和控制电路组成。

（3）怎样控制舵机动作？给舵机提供一个特定的PWM信号，舵机就可以旋转到指定的位置。

（4）怎样用旭日x3派远程控制一台舵机？旭日x3派本身有两个PWM脉冲信号端口（32、33），受限于供电电流，一般不建议直接控制舵机，所以我们需要借助MCU驱动舵机运动，而旭日派的任务就是给MCU发送指令，通常我们想到的就是通过串口（旭日派UART3的14、15端口）发送指令，仅仅为了串口硬线连接而把旭日派与MCU“绑定”到一起，倒不如通过无线串口通讯方便实用，所以本文准备探索通过无线串口通信控制一台舵机。

（5）有没有具体方案？如果采用普通舵机，还要考虑MCU的编程，为了简化起见，采用UART串行总线舵机，只需要向舵机控制板发送指令，舵机就会按照指定角度旋转，这样就大大简化了编程。对于无线串口部分，我们采用无线发送接收模块实现。

2. 总体方案

具体方案如下图所示，笔记本电脑通过wifi（SSH无线网络ip地址）连接并登陆旭日x3派，实现笔记本端到旭日派端的无线连接，旭日x3派与串口控制板采用无线串口收发器，实现旭日派与MCU控制板之间无线传递“信息”。

3. 控制编程

下面借鉴了官方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' #定义串口端口    baudrate = 115200 #波特率    val = 1500  #舵机初始位置（0位）    incr = 100  #舵机转位递增（减）步长    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:  #舵机一秒转位一次，到达限位后反转，往复转动                if val >= 2500:  #高限位                incr = -incr        if val <= 0:     #低限位                incr = -incr        val += incr        val1 = str(val)  #转换成字符串        if val <= 1000:                test_data = '#000P'+'0'+val1+'T1000!'                  #当val<1000时，前位自动补0，即：若val=500，则字符串为“0500”，实际发送字符串为：#000P0500T1000！        else:                test_data = '#000P'+val1+'T1000!'        write_num = ser.write(test_data.encode('UTF-8'))   #发送到串口        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. 运行效果

在笔记本端运行MobaXterm，运行python程序，效果如图所示：

5. 挖坑时间

请旭友们帮帮忙，我的这篇文章里有一处错误和一处疑惑，帮我解答一下呗！

（1）电机转动到某个限位时，会停几秒，为什么？代码有哪里需要改进？

（2）笔记本不需要用串口线连接旭日x3派，开机直接用充电宝给旭日派插电，Ubuntu要做什么设置，MobaXterm又要采用什么连接方式？

本文转自地平线开发者社区

原作者：David988

原链接：https://developer.horizon.ai/forumDetail/106482341031035906