Linux ROS与嵌入式的串口通讯

1.根据ros wiki的官方教程 学习便可，而且有许多例子可供学习

      http://wiki.ros.org/rosserial_arduino/Tutorials

2.用ASIO读写设备串行口

      ASIO不只支持网络通讯还能支持串口通讯。如何让两个设备使用串口通信，最重要的是设置好正确的参数，那么串口的参数就包括：波特率、奇偶校验位、中止位、字符大小和流量控制，两个设备只有设置相同的参数才能相互间进行数据交换。

ASIO提供了boost::asio::serial_port类， 它有一个set_option(const SettableSerialPortOption& option)方法就是用于设置上面列举的这些参数的，其中的option 能够是：

     serial_port::baud_rate    波特率，构造参数为unsigned int

     serial_port::parity        奇偶校验，构造参数为serial_port::parity::type，enum类型，能够是none, odd, even。

     serial_port::flow_control    流量控制，构造参数为serial_port::flow_control::type，enum类型，能够是none software hardware

     serial_port::stop_bits    中止位，构造参数为serial_port::stop_bits::type，enum类型，能够是one onepointfive two

     serial_port::character_size    字符大小，构造参数为unsigned int

 这里介绍了关于ASIO的参数设置函数，向串口发送数据时，采用boost::asio:serial_port下含有write字样的函数将数据写入串口，接受串口数据时，用read函数从串口读取数据，那么好比用串口对象调用write_some(),read_some(),这类函数属于serial_port的成员函数，还有在函数内部指明串口对象的write（），read（）函数，这些函数是不属于serial_port类的成员函数，但他们是boost::asio成员的函数，通常状况下咱们都会用指明串口的函数好比：

      write(sp, buffer("Hello world", 12));第一个参数SP表示serial_port对象，第二个参数是写向串口的数据，第三个参数数据长度，但若是write函数在传输数据错误时会自动抛出异常boost::sysytem::error_code 那么这句话的意思就是向串口的写入长度为12 的字符串“Helloworld”

       char buf[12]    这句话的额意思很明显是声明数据的格式及长度;

       read(sp, buffer(buf));  本句话的意思就是从串口读取数据，这里在读取数据通常是咱们知道发送数据的长度，就是说这句话的是从串口读取12个字符（读满才返回）才会返回，

   那么用read读取数据流必须读满内存变量后才会返回，然而返回的有时候是乱码，就会阻塞后面程序的执行，此时能够采用异步读取/接受串口的方式，就算没有彻底读取/接受串口数据，异步读取函数依旧会立刻返回执行后面的代码，等串口数据读取完毕或者发生异常时，io_service::run（）函数会等待异步读取串口的数据操做，而后调用异步函数制定的回调函数。 

      那么一步读写操做包含三个部分：异步操做函数，异步函数以形参的方式指定到回调函数，io_service::run（）函数的调用，这三个部分的执行流程是：当程序执行到异步操做函数时，异步操做当即返回，程序继续执行后续的代码，异步操做函数功能完成或者异常时，io_service::run()函数会自动的调用异步操做函数指定到回调函数。

   3.这里用STM32做为主控器，那么我用的ALIENTEK  MiniSTM32开发板做为例子，（任何一个STM32或者嵌入式有串口的开发板均可以应用），咱们直接下载开发板的自带的例子实验3——串口实验，下载后，它发送的是汉字，由于是在Ubuntu系统下，因此我把它改成英文，此时在win串口助手的调试会有以下图的结果：

            

说明串口一切正常。

4  ，咱们的目的是要结合ROS与STM32,其中串口是一个重要的链接桥梁，一个重要的通信工具，那么咱们能够依照wiki.ros.org/ROS/Tutorials官网上的C++写的发布接受节点的例子

http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials/WritingPublisherSubscriber%28c%2B%2B%29

而后包含ASIO串口的库函数便可接受一个STM32发送的字符串，而且经过一个节点发布出去，如今咱们就具体分析这个程序，

#include <string>
#include <ros/ros.h>                           // 包含ROS的头文件
#include <sensor_msgs/JointState.h>
#include <tf/transform_broadcaster.h>
#include <nav_msgs/Odometry.h>
#include <boost/asio.hpp>                  //包含boost库函数
#include <boost/bind.hpp>
#include <math.h>
#include "std_msgs/String.h"              //ros定义的String数据类型

using namespace std;
using namespace boost::asio;           //定义一个命名空间，用于后面的读写操做

unsigned char buf[24];                      //定义字符串长度

int main(int argc, char** argv) {

    ros::init(argc, argv, "boost");       //初始化节点
    ros::NodeHandle n;
    
   ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("chatter", 1000);      //定义发布消息的名称及sulv

  ros::Rate loop_rate(10);


    io_service iosev;
    serial_port sp(iosev, "/dev/ttyUSB0");         //定义传输的串口
    sp.set_option(serial_port::baud_rate(9600));   
    sp.set_option(serial_port::flow_control());
    sp.set_option(serial_port::parity());
    sp.set_option(serial_port::stop_bits());
    sp.set_option(serial_port::character_size(8));

    while (ros::ok()) {
      // write(sp, buffer(buf1, 6));  //write the speed for cmd_val    
     //write(sp, buffer("Hello world", 12));  
     read (sp,buffer(buf));
    string str(&buf[0],&buf[22]);            //将数组转化为字符串
  //if(buf[0]=='p' && buf[21] == 'a')
   // {
       std_msgs::String msg;
       std::stringstream ss;
       ss <<str;
     
      msg.data = ss.str();
     
    ROS_INFO("%s", msg.data.c_str());//打印接受到的字符串
    chatter_pub.publish(msg);   //发布消息

    ros::spinOnce();

    loop_rate.sleep();
  //  }
    }

    iosev.run(); 
    return 0;
}

最后咱们把STM32 开发板链接装好ROS的Ubuntu14.04的系统，而且相应的catkin_make一下，编译无错误，那么咱们咱们运行rosrun beginner_tutorials  yl_boost  就会有以下结果

 

若是出现错误，咱们首先检查串口号  用命令 “ls  /dev/ttyUSB*”  必定要在程序中USB的参数彻底一致。

  若是仍然有错误提示/dev/ttyUSB0  拒绝访问，此时咱们就须要对USB的权限进行设置，能够输入

              sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0或者

              sudo chmod a+rw /dev/ttyUSB0 

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