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本文介绍X-CTR100控制器与树莓派Linux系统组成机器人平台。首先介绍与树莓派串口通信，后介绍机器人平台搭建。这种上下位机平台架构常用于机器人ROS系统开发中。最后介绍了Linux机器人开发中常用的软件工具，意在抛砖引玉。
环境搭建
本文使用树莓派硬件版本为3B+，GPIO扩展接口具有1路串口，可以与X-CTR100控制器通信。
组成强大的上下位机机器人系统，这个是主流的ROS架构。GPIO的串口引脚定义如下。
软件操作系统使用NOOBS安装，NOOBS版本2.8.2，2018-06-27更新。
安装树莓派官方Raspbian Stretch版本。
默认状态树莓派串口是关闭的，需要打开串口，并关闭串口终端，如下。如果未关闭串口终端，改串口会打印系统调试信息。
输入以下命令，查看串口状态。ttyS0为我们要使用的扩展接口上的串口。
ls -l /dev
此时，无须像网上教程所述修改任何配置映射文件，即可使用ttyS0通信。
树莓派与PC机串口通信测试
首先测试树莓派例串口通信是否正常，测试采用树莓派与PC机串口通信。硬件平台如下。
本文使用一款图像化的Linux串口工具cutecom，当然也可以常用的minicom或picocom。
后两者在Linux中使用较多，但是为文本工具，上手有难度。
cutecom软件通信
cutecom安装非常简单使用apt-get命令，如下。
sudo apt-get install cutecom
安装完成后，输入如下命令打开软件。串口操作需要root权限。
sudo cutecom
设置串口设备为/dev/ttyS0，并打开设备，可以实现串口数据收发。
minicom软件通信
minicom软件安装前注意更新软件源，通常使用命令安装软件apt-get install。
sudo apt-get install minicom
也可以使用图形化的方式安装一款软件：串口调试工具minicom。使用系统自带的 "Add /Remove Software"软件。
打开终端，如下命令打开ttyS0串口。
sudo minicom –b 115200 –o –D /dev/ttyS0
软件界面如下，为文本界面。
树莓派键盘输入字符即可传输到PC机，PC机发送字符到树莓派。
如果参数固定，也可使用如下命令，配置minicom，后续启动均按照该配置启动。
sudo minicom –s
进入配置界面，选"Serial port setup"进行串口设置。按下图设置，重点A选型串口名称。
然后进入配置界面，选择"Save setup as dfl"保存配置，并选择"Exit"退出。
后续输入如下命令，即可按照配置内容打开串口。
sudo minicom
退出minicom方法，根据提示按CTRL+A，进入help界面，按X退出。按Z查看帮助。
打开软件时，如果出现如下提示，可通过进入/var/lock文件夹，删除"LCK..ttyS0"解决。该情况一般为错误关闭串口导致。
Device /dev/ttyS0 is locked.
树莓派与X-CTR100串口通信测试
硬件连接
本例程测试树莓派与X-CTR100串口通信是否正常，硬件平台如下，树莓派连接UART1。
测试例程
X-CTR100控制器下载《X-CTR100 l 树莓派串口通信例程(循环发送)》例程，X-CTR100会每隔1S发送一次串口数据。树莓派使用minicom接收，测试结果如下。
树莓派与X-CTR100 python串口通信
minicom仅满足调试用途，用于制作还需要编程解决，树莓派流行的编程语言为python语言，介绍如何使用python编写串口通信代码，使用python的serial扩展库——pyserial实现。
硬件连接
本例程测试树莓派与X-CTR100 python串口通信功能。此例程树莓派串口连接UART3（LB接口）。
pyserial安装
安装pyserial扩展库有很多种方法，可使用pip或者easy_install安装，也可以直接选择apt-get工具安装。若使用apt-get工具安装，可输入以下指令
sudo apt-get install python-serial
python代码
代码实现树莓派循环向X-CTR100控制器发送数据功能。
# -*- coding: utf-8 -* import serial import time # 打开串口 ser = serial.Serial("/dev/ttyS0", 9600,timeout =0.5) # 循环发送 while 1: ser.write('Hello X-CTR100\r\n'.encode()) time.sleep(1) #关闭串口 ser.close() |
测试例程
X-CTR100控制器下载《X-CTR100 l 树莓派串口通信例程(接收数据)》例程。例程实现UART3接收树莓派发送的数据，并通过USB串口显示数据内容，当接收到'\n'符后，反转LED灯指示状态。主程序及UART3中断接收部分代码如下。
int main(void) { /* X-CTR100初始化 */ AX_Init(115200);
printf("***X-CTR100 接收树莓派串口数据测试例程***\r\n");
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置中断优先级分组
AX_UART_Init();
while (1) { AX_Delayms(1000); //延时100ms } }
/** * @简 述 串口中断服务程序 * @参 数 无 * @返回值 无 */ void USART3_IRQHandler(void) { uint8_t Res;
if (USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断 {
Res = USART_ReceiveData(USA |
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