匿名四轴上位机使用手册

匿名四轴上位机使用手册

目录

1、串口功能
2、高级收码
3、波形显示
4、飞控状态
5、上传数据的单片机程序
6、更多参考

1、串口功能

软件界面

串口功能和串口助手等软件功能类似，设置也差不多。

1.设置接收格式、端口、波特率即可。

2.打开基本收码功能。

3.打开串口。 

4.测试：

 2、高级收码

高级收码设置选项卡：

 

1.1-10对应0XA1-0XAA,我们只需要按定义帧设置即可，我这里使用0XA2，选择2，并打开开关。

2.因为我需要查看的有三个数据，pitch，roll，yaw，并为float类型，所以如此设置。

3.最后打开高级收码功能，如果你需要实时查看上传的数据可以打开收码显示。

4.打开串口。 

5.测试：

 

 3、波形显示

波形显示功能需要在高级收码的功能上做修改。

波形显示设置选项卡如下：

 

1.1-20序号对应的是波形序号，也就是说最多能指定显示20个波形，我们这里有pitch,roll,yaw三个波形，所以设置1，2，3。

2.设置第一个波形1，它来源于数据帧2的第一位。

3.设置第一个波形2，它来源于数据帧2的第二位。

4.设置第一个波形3，它来源于数据帧2的第三位。

5.打开数据校验，数据显示。

6.打开波形显示。

7.在波形显示页面勾上前三个即可：

8.打开串口。

9.测试：

 

4、飞控状态

使用到此功能再补充。

5、上传数据的单片机程序

以下为上传三个角度的代码，串口初始化等略过：

void usart1_send_char(u8 c)
{
    while((USART1->SR&0X40)==0);//等待上一次发送完毕  
    USART1->DR=c;   
}
 
//fun:功能字. 0XA0~0XAF
//data:数据缓存区,最多28字节!!
//len:data区有效数据个数
void usart1_niming_report(u8 fun,u8*data,u8 len)
{
    u8 send_buf[32];
    u8 i;
    if(len>28)return;    //最多28字节数据
    send_buf[len+3]=0;  //校验数置零
    send_buf[0]=0X88;   //帧头
    send_buf[1]=fun;    //功能字
    send_buf[2]=len;    //数据长度
    for(i=0;i<len;i++)send_buf[3+i]=data[i];         //复制数据
    for(i=0;i<len+3;i++)send_buf[len+3]+=send_buf[i];    //计算校验和
    for(i=0;i<len+4;i++)usart1_send_char(send_buf[i]);   //发送数据到串口1
}
 
void mpu6050_send_data(float pitch,float roll,float yaw)
{
    u8 tbuf[16];
    unsigned char *p;
    p=(unsigned char *)&pitch;
    tbuf[0]=(unsigned char)(*(p+3));
    tbuf[1]=(unsigned char)(*(p+2));
    tbuf[2]=(unsigned char)(*(p+1));
    tbuf[3]=(unsigned char)(*(p+0));
     
    p=(unsigned char *)&roll;
    tbuf[4]=(unsigned char)(*(p+3));
    tbuf[5]=(unsigned char)(*(p+2));
    tbuf[6]=(unsigned char)(*(p+1));
    tbuf[7]=(unsigned char)(*(p+0));
     
    p=(unsigned char *)&yaw;
    tbuf[8]=(unsigned char)(*(p+3));
    tbuf[9]=(unsigned char)(*(p+2));
    tbuf[10]=(unsigned char)(*(p+1));
    tbuf[11]=(unsigned char)(*(p+0));
     
    usart1_niming_report(0XA2,tbuf,12);//自定义帧,0XA2
}  

注意：最后一个函数把float拆成四个字节发送(由于串口只能一个字节一个字节的发送),用指针获得float型变量的首地址，然后强制转换为unsigned char型，地址逐渐加大把float的四个字节分别发出即可。

 

6、更多参考

匿名四轴上位机视频教程：https://v.youku.com/v_show/id_XNTkzNDkxNTU2.html

另外在个人的无人机中使用如下：

/*********************************************************************************
 * 文件名  ：main.c
 * 描述    ：无人机      
 * 实验平台： STM32开发板
 * 库版本  ：ST3.5.0
 * 作者    ：  零
**********************************************************************************/
#include "stm32f10x.h"
#include "pwm_output.h"
#include "key.h"
#include "delay.h"
#include "QDTFT_demo.h"
#include "led.h"
#include "Lcd_Driver.h"
#include "mpu6050.h"
#include "inv_mpu.h"
#include "inv_mpu_dmp_motion_driver.h" 
#include "usart.h"    
#include "delay.h"
#include "misc.h"
#include "GUI.h"
#include "pid_1.h"
#include "math.h"
#include "control.h"
#include "string.h"
#include "usmart.h"
#include "stm32f10x_usart.h"
/************************************************/


//串口1发送1个字符 
//c:要发送的字符
void usart1_send_char(u8 c)
{       
    while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)==RESET); //循环发送,直到发送完毕   
    USART_SendData(USART1,c);  
}
/* 
//传送数据给匿名四轴上位机软件(V2.6版本)
//fun:功能字. 0XA0~0XAF
//data:数据缓存区,最多28字节!!
//len:data区有效数据个数
void usart1_niming_report(u8 fun,u8*data,u8 len)
{
    u8 send_buf[32];
    u8 i;
    if(len>28)return;    //最多28字节数据 
    send_buf[len+3]=0;    //校验数置零
    send_buf[0]=0X88;    //帧头
    send_buf[1]=fun;    //功能字
    send_buf[2]=len;    //数据长度
    for(i=0;i<len;i++)send_buf[3+i]=data[i];            //复制数据
    for(i=0;i<len+3;i++)send_buf[len+3]+=send_buf[i];    //计算校验和    
    for(i=0;i<len+4;i++)usart1_send_char(send_buf[i]);    //发送数据到串口1 
}
//if(report)mpu6050_send_data(aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz);//用自定义帧发送加速度和陀螺仪原始数据
//if(report)usart1_report_imu(aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz,(int)(roll*100),(int)(pitch*100),(int)(yaw*10));    

//发送加速度传感器数据和陀螺仪数据
//aacx,aacy,aacz:x,y,z三个方向上面的加速度值
//gyrox,gyroy,gyroz:x,y,z三个方向上面的陀螺仪值
void mpu6050_send_data(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz)
{
    u8 tbuf[12]; 
    tbuf[0]=(aacx>>8)&0XFF;
    tbuf[1]=aacx&0XFF;
    tbuf[2]=(aacy>>8)&0XFF;
    tbuf[3]=aacy&0XFF;
    tbuf[4]=(aacz>>8)&0XFF;
    tbuf[5]=aacz&0XFF; 
    tbuf[6]=(gyrox>>8)&0XFF;
    tbuf[7]=gyrox&0XFF;
    tbuf[8]=(gyroy>>8)&0XFF;
    tbuf[9]=gyroy&0XFF;
    tbuf[10]=(gyroz>>8)&0XFF;
    tbuf[11]=gyroz&0XFF;
    usart1_niming_report(0XA1,tbuf,12);//自定义帧,0XA1
}    
//通过串口1上报结算后的姿态数据给电脑
//aacx,aacy,aacz:x,y,z三个方向上面的加速度值
//gyrox,gyroy,gyroz:x,y,z三个方向上面的陀螺仪值
//roll:横滚角.单位0.01度。 -18000 -> 18000 对应 -180.00  ->  180.00度
//pitch:俯仰角.单位 0.01度。-9000 - 9000 对应 -90.00 -> 90.00 度
//yaw:航向角.单位为0.1度 0 -> 3600  对应 0 -> 360.0度
void usart1_report_imu(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz,short roll,short pitch,short yaw)
{
    u8 tbuf[28]; 
    u8 i;
    for(i=0;i<28;i++)tbuf[i]=0;//清0
    tbuf[0]=(aacx>>8)&0XFF;
    tbuf[1]=aacx&0XFF;
    tbuf[2]=(aacy>>8)&0XFF;
    tbuf[3]=aacy&0XFF;
    tbuf[4]=(aacz>>8)&0XFF;
    tbuf[5]=aacz&0XFF; 
    tbuf[6]=(gyrox>>8)&0XFF;
    tbuf[7]=gyrox&0XFF;
    tbuf[8]=(gyroy>>8)&0XFF;
    tbuf[9]=gyroy&0XFF;
    tbuf[10]=(gyroz>>8)&0XFF;
    tbuf[11]=gyroz&0XFF;    
    tbuf[18]=(roll>>8)&0XFF;
    tbuf[19]=roll&0XFF;
    tbuf[20]=(pitch>>8)&0XFF;
    tbuf[21]=pitch&0XFF;
    tbuf[22]=(yaw>>8)&0XFF;
    tbuf[23]=yaw&0XFF;
    usart1_niming_report(0XAF,tbuf,28);//飞控显示帧,0XAF
} 
************************************************/




//fun:功能字. 0XA0~0XAF
//data:数据缓存区,最多28字节!!
//len:data区有效数据个数
void usart1_niming_report(u8 fun,u8*data,u8 len)
{
    u8 send_buf[32];
    u8 i;
    if(len>28)return;    //最多28字节数据
    send_buf[len+3]=0;  //校验数置零
    send_buf[0]=0X88;   //帧头
    send_buf[1]=fun;    //功能字
    send_buf[2]=len;    //数据长度
    for(i=0;i<len;i++)send_buf[3+i]=data[i];         //复制数据
    for(i=0;i<len+3;i++)send_buf[len+3]+=send_buf[i];    //计算校验和
    for(i=0;i<len+4;i++)usart1_send_char(send_buf[i]);   //发送数据到串口1
}
 
void mpu6050_send_data(float pitch,float roll,float yaw)
{
    u8 tbuf[16];
    unsigned char *p;
    p=(unsigned char *)&pitch;
    tbuf[0]=(unsigned char)(*(p+3));
    tbuf[1]=(unsigned char)(*(p+2));
    tbuf[2]=(unsigned char)(*(p+1));
    tbuf[3]=(unsigned char)(*(p+0));
     
    p=(unsigned char *)&roll;
    tbuf[4]=(unsigned char)(*(p+3));
    tbuf[5]=(unsigned char)(*(p+2));
    tbuf[6]=(unsigned char)(*(p+1));
    tbuf[7]=(unsigned char)(*(p+0));
     
    p=(unsigned char *)&yaw;
    tbuf[8]=(unsigned char)(*(p+3));
    tbuf[9]=(unsigned char)(*(p+2));
    tbuf[10]=(unsigned char)(*(p+1));
    tbuf[11]=(unsigned char)(*(p+0));
     
    usart1_niming_report(0XA2,tbuf,12);//自定义帧,0XA2
}  
u16 pwm1=2000,pwm2=2000,pwm3=2000,pwm4=2000;


/************************************************/
/*
 * 函数名：main
 * 描述  ：主函数
 * 输入  ：无
 * 输出  ：无
 */
int main(void)
{    
    u8 report=1; //默认开启上报
    u8 res;
    u8 test[20];
    u8 temp_value[20];            //存储陀螺仪的临时值
    u8 temp_value2[20];            //存储pwm输出的临时值
    u8 t=0;
    u8 key;                        //按键值
    u8 key_status=0;            //按键状态
    u8 keystatus=0;                //按键s4的状态值
    float temp;
    float pitch,roll,yaw;         //欧拉角
    short aacx,aacy,aacz;        //加速度传感器原始数据
    short gyrox,gyroy,gyroz;    //陀螺仪原始数据
    
    int Motor1=0;        //电机1输出
    int Motor2=0;        //电机2输出
    int Motor3=0;        //电机3输出
    int Motor4=0;        //电机4输出
    
    float Pitch;
    float Roll;
    float Yaw;
    PIDx_init();
    PIDy_init();
    PIDz_init();
    pitch_init();
    roll_init();
    yaw_init();
    
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);     //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级    
    delay_init();
    KEY_Init();
    uart_init(500000);  //初始化串口
    usmart_dev.init(72);        //初始化USMART
    pwm_init();/* TIM3 PWM波输出初始化，并使能TIM3 PWM输出 */
    Lcd_Init();
    LCD_LED_SET;//通过IO控制背光亮    
    Lcd_Clear(GRAY0);
    delay_ms(1000);    
    MPU_Init();                    //初始化MPU6050
    Gui_DrawFont_GBK16(25,30,YELLOW,GRAY0,"Start check");
    while(mpu_dmp_init())Gui_DrawFont_GBK16(16,50,YELLOW,GRAY0,"MPU6050 Error");
    Gui_DrawFont_GBK16(25,50,YELLOW,GRAY0,"MPU6050 OK");
    Lcd_Clear(GRAY0);
    Gui_DrawFont_GBK16(25,30,YELLOW,GRAY0,"S3->shuju");
    Gui_DrawFont_GBK16(25,50,BLUE,GRAY0,"S4->PWM");
    while (1){
        if(keystatus!=1&&key!=2)
        key=KEY_Scan(0);    //得到键值
        if(key)
        {                           
            switch(key)
            {                 
                case KEY0_PRES:    //
                {    
                                
                    Lcd_Clear(GRAY0);
                    Gui_DrawFont_GBK16(25,30,YELLOW,GRAY0,"M1:          ");
                    Gui_DrawFont_GBK16(25,50,BLUE,GRAY0,"M2:           ");
                    Gui_DrawFont_GBK16(25,70,RED,GRAY0, "M3:           ");
                    Gui_DrawFont_GBK16(25,90,BLUE,GRAY0,"M4:           ");
                    while (1)
                    {
                        key = KEY_Scan(1);
                        if (key)
                            switch(key)
                                { 
                                case KEY1_PRES:
                                    key_status=1;
                                    break;
                                }
                        if(key_status==1) break;
                        //有没有更新值，有更新新的值就会继续往下执行
                        if(mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw)==0)
                        {                                 
                            /*
                            MPU_Get_Accelerometer(&aacx,&aacy,&aacz);    //得到加速度传感器数据
                            MPU_Get_Gyroscope(&gyrox,&gyroy,&gyroz);    //得到陀螺仪数据
                            */        
                        
                            
                            Pitch = PIDx_out_realize(pitch);
                            Roll = PIDy_out_realize(roll);
                            Yaw = PIDz_out_realize(yaw);
                            //Pitch +=PIDx_inner_realize(pitch);
                            //Roll +=PIDy_inner_realize(roll);
                            //Yaw +=PIDz_inner_realize(yaw);
            
                            //Motor1 = (int)(2200 - Pitch + Roll - Yaw);
                            //Motor2 = (int)(2200 + Pitch + Roll + Yaw);
                            //Motor3 = (int)(2200 + Pitch - Roll - Yaw);
                            //Motor4 = (int)(2200 - Pitch - Roll + Yaw);
                
                            Motor1 = (int)(2500 + Pitch - Roll);
                            Motor2 = (int)(2500 + Pitch + Roll);
                            Motor3 = (int)(2500 - Pitch + Roll);
                            Motor4 = (int)(2500 - Pitch - Roll);
                            //TIM_SetCompare1(TIM3,Motor4);//         
                            //TIM_SetCompare2(TIM3,Motor1);//    
                            //TIM_SetCompare3(TIM3,Motor2);//     
                            //TIM_SetCompare4(TIM3,Motor3);//    
                            
                            if(t%1==0)
                            {
                            sprintf(temp_value2,"%4d",Motor4);
                            Gui_DrawFont_GBK16(50,30,BLUE,GRAY0,temp_value2);    
                            sprintf(temp_value2,"%4d",Motor1);
                            Gui_DrawFont_GBK16(50,50,BLUE,GRAY0,temp_value2);    
                            sprintf(temp_value2,"%4d",Motor2);
                            Gui_DrawFont_GBK16(50,70,BLUE,GRAY0,temp_value2);    
                            sprintf(temp_value2,"%4d",Motor3);
                            Gui_DrawFont_GBK16(50,90,BLUE,GRAY0,temp_value2);
                            if(report)mpu6050_send_data(pitch,roll,yaw);//用自定义帧发送加速度和陀螺仪原始数据
                            //if(report)usart1_report_imu(aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz,(int)(roll*100),(int)(pitch*100),(int)(yaw*10));
                            }
                        }
                    t++;
                }
                key_status=0;                
            }
            
                case KEY1_PRES:    //
                {
                keystatus = 0;
                Lcd_Clear(GRAY0);
                Gui_DrawFont_GBK16(25,50,BLUE,GRAY0,"Pitch:    .C");
                Gui_DrawFont_GBK16(25,70,RED,GRAY0, "Roll:    .C");
                Gui_DrawFont_GBK16(25,90,BLUE,GRAY0,"Yaw :    .C");        
                while(1){
                key = KEY_Scan(0);
                        if (key)
                            switch(key)
                                { 
                                case KEY0_PRES:
                                    key_status=1;
                                    break;
                                }
                if(key_status==1) break;
                if(mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw)==0)
                        { 
                            
                            //MPU_Get_Accelerometer(&aacx,&aacy,&aacz);    //得到加速度传感器数据
                            //MPU_Get_Gyroscope(&gyrox,&gyroy,&gyroz);    //得到陀螺仪数据            
                            
                            Pitch = PIDx_out_realize(pitch);
                            Roll = PIDy_out_realize(roll);
                            Yaw = PIDz_out_realize(yaw);
                            //Pitch +=PIDx_inner_realize(pitch);
                            //Roll +=PIDy_inner_realize(roll);
                            //Yaw +=PIDz_inner_realize(yaw);
                            //Motor1 = (int)(2200 - Pitch + Roll - Yaw);
                            //Motor2 = (int)(2200 + Pitch + Roll + Yaw);
                            //Motor3 = (int)(2200 + Pitch - Roll - Yaw);
                            //Motor4 = (int)(2200 - Pitch - Roll + Yaw);
                            
                            Motor1 = (int)(2500 + Pitch - Roll);
                            Motor2 = (int)(2500 + Pitch + Roll);
                            Motor3 = (int)(2500 - Pitch + Roll);
                            Motor4 = (int)(2500 - Pitch - Roll);
                            //TIM_SetCompare1(TIM3,Motor4);//         
                            //TIM_SetCompare2(TIM3,Motor1);//    
                            //TIM_SetCompare3(TIM3,Motor2);//     
                            //TIM_SetCompare4(TIM3,Motor3);//    
                temp=pitch;
                if(temp<0)
                {
                    Gui_DrawFont_GBK16(10,50,BLUE,GRAY0,"-");
                    temp=-temp;        //转为正数
                }else Gui_DrawFont_GBK16(10,50,BLUE,GRAY0,"  ");//去掉负号 
                sprintf(temp_value,"%.2f",temp);
                Gui_DrawFont_GBK16(70,50,BLUE,GRAY0,temp_value);    
                temp=roll;
                if(temp<0)
                {
                    Gui_DrawFont_GBK16(10,70,BLUE,GRAY0,"-");
                    temp=-temp;        //转为正数
                }else Gui_DrawFont_GBK16(10,70,BLUE,GRAY0," ");//去掉负号 
                sprintf(temp_value,"%.2f",temp);
                Gui_DrawFont_GBK16(65,70,BLUE,GRAY0,temp_value);    
                temp=yaw;
                //z轴
                if(temp<0)
                {
                    Gui_DrawFont_GBK16(10,90,BLUE,GRAY0,"-");
                    temp=-temp;        //转为正数
                }else Gui_DrawFont_GBK16(10,90,BLUE,GRAY0," ");//去掉负号 
                sprintf(temp_value,"%.2f",temp);
                Gui_DrawFont_GBK16(65,90,BLUE,GRAY0,temp_value);    
                }
                if(report)mpu6050_send_data(pitch,roll,yaw);//用自定义帧发送加速度和陀螺仪原始数据
                //if(report)usart1_report_imu(aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz,(int)(roll*100),(int)(pitch*100),(int)(yaw*10));
            }
                key_status=0;
                keystatus=1;
        }
                
                case KEY2_PRES:    //
                    break;
                case KEY3_PRES:    //    
                    break;
                case KEY4_PRES:    //
                    break;
            }
        }else delay_ms(10);    
    }            
}