做做AI，造造人 - 动力老男孩的博客

Serial.begin(9600);  // 设置波特率
Serial.write(123);   // 向控制端写数据
while(Serial.available()) {
       // 如果有数据，则读取数据
       byte data = Serial.read();
}

    if(controlType == 100 && !connectToPc) {
      Serial.end();
      connectToPc = true;
      Serial.begin(115200);
    }

void loop()
{
    while(Serial.available()) {
        pushData(Serial.read());
    }
}
int bufferIndex = 0;
void pushData(byte data)
{
  //验证是否数据的开始
  if (bufferIndex < 1 && data != (byte)0xFF) {
    bufferIndex = 0;
  } else {
    buffer[bufferIndex] = data;
    if (bufferIndex == 5) {
      setParams();
    }
    bufferIndex = (bufferIndex + 1) % 6;
  }
}
void setParams()
{
  // 因为超声波中断可能导致数据丢失，所以需要额外的一个字节用于校验
  if(buffer[1] ^ buffer[2] ^ buffer[3] ^ buffer[4] == buffer[5]) {
    ctrlPower = buffer[1];
    reportType = buffer[2];
    P_Control = buffer[3] / 200.0;
    I_Control = buffer[4] / 200.0;
    // 其他处理
  }
}

对 “四轴飞行器攻略3：串口通信” 的 42 条 评论

1. 老薛 说：

   2012/01/26 于 07:52

   非常有参考价值！

   回复
   • 动力老男孩 说：

     2012/01/27 于 23:13

     向大家推荐这位物理学专业人士老薛，点他的名字就可以去博客啦

     回复
     • 老薛 说：

       2012/01/28 于 00:35

       都是熟人，哈哈！我在糖伯虎的乐高网上发过一个用乐高研究音叉声波干涉现象的帖子,大家笑我太疯癫。:)

       回复
       • 糖伯虎 说：

         2012/01/28 于 16:07

         你笑他人看不穿，哈哈。主要是您的层次和我们不是一个级别的，咱们看不懂啊。

         回复
         • 动力老男孩 说：

           2012/01/28 于 23:32

           别谦虚啦，呵呵，我经常在中文乐高潜水，向糖伯虎同学偷学了不少武艺
           话说家里的乐高沉睡很久了，等这个四轴告一段落，得拿出来活动活动
2. 糖伯虎 说：

   2012/01/27 于 12:16

   pid的参数为什么要用手机发送？avr不能处理吗？我的想法是手机只发送平衡点就行，通过调整新的平衡点，改变飞机的悬停，俯仰等状态，让飞机自己飞去吧。说得不对请拍砖

   回复
   • 动力老男孩 说：

     2012/01/27 于 23:11

     你说的没错，pid参数选好以后，就可以写在avr里面了。
     以前我调试磁悬浮的时候，pid参数试了很多很多次才调到一组合适的值，每改一次参数就要改程序重新烧入arduino一次，非常麻烦。
     调四轴的话，如果在代码里面试参数会更麻烦，因为需要到户外测试。
     伯虎兄对此有什么好建议吗？比如不需要大量尝试，有没有可能用在程序里自动计算收敛参数？

     回复
     • 老薛 说：

       2012/01/28 于 00:31

       江湖传闻有一种自适应的PID算法，能够自动调节PID参数。我也只是听说，没有亲见过。

       回复
     • 糖伯虎 说：

       2012/01/28 于 16:06

       我一直觉得调PID参数就是一个体力活，我也没好的办法，老薛的江湖传闻我也听过，希望老男孩弄出来，我现在几乎是每天来看你的blog，加油啊！

       回复
       • 动力老男孩 说：

         2012/01/28 于 23:23

         多谢支持！这个春节相当挫败啊，打碎了六七个叶片，除了高度控制起了一点作用外，基本没有什么进展。
         好在网上有这么多朋友支持，不然真是坚持不下去了
         最近列了一些可能的原因，再慢慢修正。有朋友说最主要的问题是减震，如果振动不消除的话，再怎么调PID也没用。
         另外，温漂和校准也是要考虑的，而这个之前我认为是可以忽略的（我以为PID可以弥补误差）

         回复
         • 老薛 说：

           2012/01/28 于 23:48

           动力哥的采样有用卡曼滤波之类的吗？我觉得振动，温漂这诸多因素都能让PID变得非常不稳定。但是如果有了一个好的滤波，就能把这些不重要或者“虚假”的信号去掉，让PID安定下来。

           1960年代登陆月球的阿波罗号导航处理器只能存储几K的程序和数据，但是就是用了卡曼滤波。那些飞行器的振动，温漂及各种误差想必非常剧烈。
         • 动力老男孩 说：

           2012/01/29 于 00:07

           好多人也提到了用卡尔曼滤波，不过我没有找到详细的资料，
           后来有朋友说用平均滤波就可以了，类似于X=0.9 * X + 0.1 * newX这样的，就没有再深究。
           听你这么一说，我觉得有必要研究一下卡尔曼滤波，老薛手头有相关的资料吗？
     • 小小桃 说：

       2013/09/14 于 04:16

       不知道动力哥有没有用过 Matlab/Simulink 这个软？
       可以在里面建好飞行器的模型和controller的模型，再调整PID的参数，这样会方便很多 ；）不用每次调整参数都烧录一次程序，还能减轻摔机。
       不知道行不行得通。

       回复
     • 小小桃 说：

       2013/09/14 于 04:37

       自适应PID 可以根据被控物体的状态量不断自动调节控制参数，可以试试极点配置，自适应PID控制的其中一种方法，计算要求少一点。

       回复
3. zEus 说：

   2012/01/30 于 09:29

   看你原来图片的蓝牙模块，应该是可以直接改波特率的吧，直接用arduino接上蓝牙模块然后通过tx发送修改指令就行的吧，我记得命令好像是AT开头的。

   回复
   • 动力老男孩 说：

     2012/01/30 于 13:57

     原来如此，多谢！
     我买这个蓝牙模块的时候，那个卖家跟我说改波特率的话需要另外买一个板子。
     其实另外一个板子也就是通过tx发送指令吧

     回复
   • SSS_SXS 说：

     2012/02/01 于 12:19

     这位兄弟，是不是把串口通讯和GSM模块搞起来了，AT指令是对GSM模块的速率调整，和蓝牙模块没有关系，说得不对请指教！

     回复
4. zEus 说：

   2012/01/30 于 09:49

   对于串口丢数据这点受教了，呵呵，我串口蓝牙还没有丢过数据，所以也就没做处理。
   不过那个pid参数需要每次都从手机发送到arduino吗，改变的时候发送一次不行吗？我程序还没写完，现在用的三个字节的数据，第一位来表示命令类型，比如，改变油门，或者改变姿态等等；二三位是数据的高位和低位。这样将来需要修改各个参数的时候加一种命令就行了。

   回复
   • 动力老男孩 说：

     2012/01/30 于 13:59

     对，只是改变的时候发一次
     因为超声波测距用到了中断，在Arduino的官网上提到了，在中断处理的过程中如果有串口数据到达，可能会丢失。其实事实上有没有丢掉，我也不太清楚

     回复
5. 老薛 说：

   2012/01/30 于 12:44

   平均滤波在复杂和剧烈变化的环境下就不怎么好用了。卡曼滤波是根据统计规律计算出来的“最优化”滤波。我对它的了解来自下面这个非常好的网站：
   http://www.convict.lu/Jeunes/RoboticsIntro.htm
   目前我还仅限于理论了解，还没有实践过。动力哥可以试试看。

   回复
   • 动力老男孩 说：

     2012/01/30 于 14:09

     多谢，呵呵，我先看看

     回复
6. alajl 说：

   2012/01/30 于 15:32

   ardunio怎么玩摄像头，这个方面，一直都想整个玩玩

   回复
   • 动力老男孩 说：

     2012/01/30 于 20:39

     Arduino的速度，处理视频可能有点困难。
     常见的一种方案是添加一个wifi路由器，这个路由器自带处理器和Linux系统。
     通过这个路由器就可以由网络来发送指令和查看视频了，路由器和arduino之间还是通过串口通信

     回复
7. boboking 说：

   2012/01/30 于 15:45

   http://item.taobao.com/item.htm?spm=1103*J9a.3-8BYf7.h-3Q9bXR&id=12549817091&

   兄弟看看能否采用这个做主控芯片，处理器stm32f103rbt6 arm cortex-M3 32位处理器 工作频率： 72MHz

   回复
   • 动力老男孩 说：

     2012/01/30 于 20:37

     这个东西看上去不错啊，不知道boboking用过没有，是不是像店家说的那样，和Arduino IDE和硬件软件都兼容，只是处理器的区别？

     回复
     • boboking 说：

       2012/01/31 于 09:55

       我用2009版的Arduino。这个产品没用过，网上逛偶然发现的，看配置不错，你可以找它老板了解下。说实话，单片机我是外行，哈哈哈。

       回复
       • 动力老男孩 说：

         2012/02/01 于 23:11

         这个价钱倒也不贵，下次做东西的时候试试

         回复
8. boboking 说：

   2012/01/30 于 15:46

   视频还是采用wifi摄像头比较好，与控制系统分开，也比较简单。

   回复
   • 动力老男孩 说：

     2012/01/30 于 20:37

     有道理，不过现在没有很好的飞起来，所以暂时还没有认真考虑后面的事情

     回复
9. zEus 说：

   2012/02/05 于 20:04

   呵呵，我没搞过GSM模块，我用的蓝牙模块跟动力哥用的属于同一种，AT是修改波特率，连接密码等参数的指令。比如通过串口发送“AT+BAUD4”是将波特率设置为9600。我想指令格式应该和模块有关，所以，可能您说的GSM模块跟这个蓝牙模块的指令格式一样，甚至我猜，这会不会是串口模块的一种标准呢，呵呵。

   回复
   • zEus 说：

     2012/02/05 于 20:05

     这个是回这位 SSS_SXS 兄弟的。

     回复
     • SSS_SXS 说：

       2012/02/07 于 15:26

       我最近搞的GSM模块，涉及太多AT指令，一上来看到你写AT，自然就想到GSM模块的AT指令集。至于蓝牙模块是用“AT+BAUD4”改变波特率，真是跟GSM模块很相似，哎，脑子里有多了好多疑问。

       回复
10. SSS_SXS 说：

    2012/02/07 于 15:37

    动力兄，是不是完全基于平均滤波来开发四轴飞行器的？

    MS卡曼滤波应用很广泛且很实用，是不是应该从卡曼滤波开始着手重新审视四轴

    飞行器的开发？至于卡曼滤波我粗略读了几篇文章，一头雾水，实在是看不太懂

    回复
    • 动力老男孩 说：

      2012/02/07 于 15:58

      前几天看了卡尔曼滤波，从我的理解看，卡尔曼和平均滤波的方式主要差别在于平均的方式。
      平均滤波一般都是线性参数加权平均，而卡尔曼则是需要先估计测量值和预测值各自的误差范围，然后用均方的形式进行加强平均。
      我试了在没启动电机的情况下，用手拿着四轴摆动，这两种滤波方式几乎没有差别。

      我猜想电机启动后，加速度传感器的读数就会剧烈跳动，这时候可能差别就显示出来，最近我会测试一下，有结果了跟大家分享。

      回复
    • 动力老男孩 说：

      2012/02/07 于 16:08

      另外，卡尔曼滤波的计算量会稍大一点，我那个350Hz的采样周期本来也只是勉强够用，如果改用卡尔曼的话，只能降到300Hz了。

      我在调试过程中有个很大的问题，就是没有在电机启动的情况下记录过测试数据，都是关了电机用手摇晃的，这和真实情况差别很大。
      主要是担心有危险，下一步可能需要考虑把数据发到手机记录，这样才好分析

      回复
      • boboking 说：

        2012/02/08 于 10:05

        可以先不挂桨，单电机转动试试，……

        回复
        • boboking 说：

          2012/02/08 于 10:07

          拍脑袋想法，兄弟依照实际情况斟酌了，：）

          回复
          • 动力老男孩 说：

            2012/02/09 于 11:43

            这几天比较累，还没行动呢:D
11. peter cao 说：

    2012/04/23 于 22:57

    I have a reciever which can control a 4 channel double rollers helicopter (such as “nine eagle” but the two motors changed to brushless motors to fly and also accept coding (c language) can this reciever change code to control this kind of flying machine?

    回复
    • 动力老男孩 说：

      2012/04/24 于 22:07

      A 4 channel receiver is enough for a four-axis plane. I mean it is enough for the remote controlling.
      But I am afraid you have to make other hardware, as well as changing codes.
      The working principles between helicopter and four-axis plane are totally different.

      回复
12. 王俊 说：

    2015/02/16 于 10:40

    void loop()
    {
    while(Serial.available()) {
    pushData(Serial.read());
    }
    }
    软件我懂一点，硬件不懂。冒昧问一句。
    这个是不是只能监听一个传感器了？
    就像socket一样？auduino中可以多线程么

    回复
    • 动力老男孩 说：

      2015/02/21 于 22:00

      Arduino里面没有真正的多线程，但是可以模拟出近似的多线程。
      另外还可以加中断

      回复