玩转X-CTR100 | X-Assistant串口助手控制功能

Posted 2020-11-21 xtark

 

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    X-CTR100控制器配套的X-Assistant串口调试助手的控制功能，实现与X-CTR100控制器的交互控制，控制LED灯的亮灭和舵机旋转角度。通过本教程可以学习上位机控制逻辑和串口通信协议相关知识。

    

原理介绍

    X-CTR100控制器配套X-Assistant串口调试助手软件。为方便PC与X-CTR100交互，增加控制功能，实现上下左右四个方向键和两个滑块交互，软件界面如下图所示。

    控制协议如下所示，基于帧编码方式实现，具有帧头、帧校验内容。软件帮助也具有协议内容介绍。

    - 协议内容：0xAA + 0x55 + 帧长度 + 帧编码 + 按键 + 滑块1 + 滑块2 + 校验和

    - 帧长度：固定值 0x08

    - 帧编码：固定值0x11

    - 按键：无按键 - 0x00，上 - 0x01，下 - 0x02，左 - 0x04，右 - 0x08

    - 滑块1：数值范围0~0xFF

    - 滑块2：数值范围0~0xFF

    - 校验和：前面7位数据累加和的低8位

    根据上述帧协议说明，列举帧范例：上按键 - 按下，滑块1 - 80，滑块2 - 80，帧数据"AA 55 11 01 50 50 B9"。帧协议可以通过将X-CTR100控制器的串口收发连接在一起进行测试，测试步骤如下。

    步骤一：将SW-UP调节到OFF侧，X-CTR100处理器无供电。通过杜邦线连接LA（UART1）接口的TX和RX。连接COM到调试电脑，此时CH340G USB转串口芯片通过电脑USB供电。

    

    步骤二：打开X-Assistant软件，并打开对应串口，并设置接收显示为"16进制"。

    步骤三：按下、抬起按钮观察数据变化，按下和抬起对应两个动作。滑动滑块观察帧数据，滑块滑动即可产生连续帧数据，实现实时的滑块位置反应。

    

    X-Assistant的按钮控制可实现类似智能小车前进，后退，左转，右转控制，按钮按下执行相应的动作，按钮抬起小车停止。滑块控制可实现类似舵机控制，滑块滑动到什么位置，舵机指向什么位置，后面会说明通过滑块控制舵机示例。X-Assistant控制功能虽然简单，可以实现基本的机器人和智能小车控制，作品进行功能调试阶段比较方便。

例程设计

    本例程实现X-Assistant软件控制功能对X-CTR100进行控制。上下按钮控制红绿LED灯，"上"按钮控制绿灯，"下"按钮控制红灯，按钮按下灯点亮，按钮抬起灯熄灭。滑块控制2个舵机转动。

    硬件说明

    本例程需要如下硬件资源：

• 串口UART1
• 红绿LED灯
• 扩展接口RA、RB
• 小功率舵机，如SG90

    两个舵机分别连接在RA、RB两个接口上，使用TIM1的通道1和通道2进行舵机控制，注意舵机接插件正反，参考下图所示。

    

    软件说明

    本例程软件通过串口接收中断实现数据接收，并在中断中完成协议帧解析。中断程序通过flag标志向主程序传递解析结果，并打印接收到的帧数据。主程序根据解析结果，进行相应控制。

    串口中断函数代码如下所示。

//串口1中断服务程序 void USART1_IRQHandler(void)      {     u8 Res;          if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)     {           Res =USART_ReceiveData(USART1);                      if(USART1_RX_CON < 3) //接收帧头 + 长度         {             if(USART1_RX_CON == 0)             {                 if(Res == 0xAA)                 {                     USART1_RX_CON = 1;                             }                 else                 {                                      }             }else if(USART1_RX_CON == 1)             {                 if(Res == 0x55)                 {                     USART1_RX_CON = 2;                             }                 else                 {                     USART1_RX_CON = 0;                                         }                             }             else             {                 USART1_RX_LEN = ( Res-1 );                 USART1_RX_CON = 3;                 USART1_RX_CHECKSUM = 0xFF + Res;    //0xFF 为 AA 55 校验和             }         }         else //接收数据         {             if(USART1_RX_CON < USART1_RX_LEN)             {                 USART1_RX_BUF[USART1_RX_CON] = Res;                 USART1_RX_CON++;                 USART1_RX_CHECKSUM = USART1_RX_CHECKSUM + Res;                                 }             else //判断最后1位             {                 if( Res == USART1_RX_CHECKSUM ) //校验正确                 {                         //标记接收完成                     flag = 1;                                          printf("RX：AA 55 08 %x %x %x %x ", USART1_RX_BUF[3], USART1_RX_BUF[4], USART1_RX_BUF[5], USART1_RX_BUF[6]);                 }                     else //数据错误                 {                     printf("AERR ");                                     }                   //接收完成，恢复初始状态                 USART1_RX_CON = 0;                 USART1_RX_LEN = 0;             }         } USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);     } }

    主程序代码如下。

int main(void) {         //X-CTR100初始化     AX_Init(115200);     printf("***X-Assistant 控制功能例程*** ");       //舵机AB接口初始化     AX_SERVO_TIM2_AB_Init();          AX_SERVO_TIM2_A_SetAngle(900); //舵机A归位到90度 AX_SERVO_TIM2_B_SetAngle(900); //舵机B归位到90度          //设置UART1接收中断     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2         NVIC_Config();          while (1)     {     if(flag)         {             //上按键控制绿灯，按下亮，抬起灭             if(USART1_RX_BUF[4] & 0x01)                 AX_LEDG_On();             else                 AX_LEDG_Off();                          //下按键控制红灯，按下亮，抬起灭             if(USART1_RX_BUF[4] & 0x02)                 AX_LEDR_On();             else                 AX_LEDR_Off();                          //滑块1控制舵机，不连接舵机对程序无影响             AX_SERVO_TIM2_A_SetAngle(200 + USART1_RX_BUF[5]*5); //舵机A控制               //滑块2控制舵机，不连接舵机对程序无影响 AX_SERVO_TIM2_B_SetAngle(200 + USART1_RX_BUF[6]*5); //舵机B控制                          flag = 0;         }                  AX_Delayms(10);     } }

    本例程应用X-API函数，关于X-API函数的说明，请参考《X-CTR100开发指南》。

    实现效果

    上下按钮实现LED灯控制，拖动滑块进行舵机控制。解析的控制帧如下图所示。