DashgoD1下位机使用

此教程仅适用于Dashgo小车。

一、连接方式

使用 D1 配送的USB-B型接口线与上位机（如：PC，树莓派等）相连
- 官网下载 arduino IDE 并安装（包含arduino驱动安装）
- 打开arduino IDE或其他串口调试工具，如：SerialPortUtility 等，波特率设置为115200

二、D1 的物理参数

• wheel_diameter: 0.1260 //轮子直径,单位：米
• wheel_track： 0.3500 //两个轮子的间距,单位：米
• encoder_resolution： 1200 //编码器分辨率, 轮子转一圈，编码器产生的脉冲数
• PID_RATE: 30 //PID调节PWM值的频率

三、支持指令

1. 获取波特率的值

输入：b\r
输出：115200\r

说明：D1默认设置下位机和上位机通讯的串口比特率为115200。

该指令(b)总是会返回固定值115200。该指令主要用于验证刚开机时下位机和上位机通讯是否正常。

2. 读取编码器当前值

输入：e\r
输出：20 20\r

输出类型：int
说明：指令(e)返回 D1 左右轮编码器当前值。

根据编码器的分辨率（encoder_resolution），就可以推算出 D1 移动的距离、朝向、单位时间内的线速度和角速度。

注意： 编码器当前值是累加的，输出类型为int, 取值范围在-32768到+32767之间，需处理最大和最小值溢出问题。

3. 重置编码器的值

输入：r\r
输出：ok\r

说明：指令(r)用于把 D1 左右轮编码的计数值重置为零。

每次开机时需要重置下左右轮编码的计数值，防止起始值不正确导致推算出错误的 D1 状态。

4. 设置速度的期望值

输入：z 20 -20;\r
输出：ok\r

说明：指令(z 20 -20;)用于设置在单位时间（1/PID_RATE 秒）内 D1 移动期望编码器的脉冲数。

第一个参数用于设置左轮的速度，第二参数用于设置右轮的速度， 正数代表向前移动，负数代表向后移动。

注意：这个速度的单位不是m/s， 需要一定的计算来和m/s进行换算。

举例：

• 假如期望 D1 以 0.3m/s 的速度前进，指令的参数计算方法如下：
  D1 轮子转动一圈，移动的距离为轮子的周长：

wheel_diameter * 3.1415926

D1 轮子转动一圈，编码器产生的脉冲信号为：

encoder_resolution

所以每移动1米产生脉冲信号为：

ticks_per_meter 
= encoder_resolution / (wheel_diameter * 3.1415926)
= 1200 / (0.1260 * 3.1415926)
= 3031.52278

D1 以 V=0.3m/s 的速度前进，1秒钟内产生的脉冲信号为：

V * ticks_per_meter 

又因为 PID 的频率是1秒钟30次。所以，指令的参数计算方法为：

int(V * ticks_per_meter / PID_RATE)
= int(0.3 * 3031.52278 / 30)
= 30

所以，如果要设置 D1 以 0.3m/s 的速度前进，指令输入为:

z 30 30;\r

如果以 0.3m/s 的速度后退，指令输入为:

z -30 -30;\r

• 假如 D1 需要转弯，就需要一个轮子正转，一个轮子反转。例如，需要 D1 以V=1弧度/秒的速度转动。计算方法如下：

左轮 vl = V * wheel_track / 2.0
右轮 vr = -1 * V * wheel_track / 2.0

然后再按公式 int(V * ticks_per_meter / PID_RATE) 分别计算左轮和右轮的速度参数。
如果以 1弧度/秒 的速度转动，指令输入为

z 17 -17;\r

注意：当需要 D1 持续运动是，需要不断地下发指令，如果下位机2秒内没收到指令， D1 将停止运行。

5. 超声波测距

输入：p\r
输出：179 340 10 240\r

输出距离单位: 厘米(cm)

前面3个超声波，后面1个超声波。输出的值顺序是：前面左边、前面中间、前面右边、后面中间。

6. 更新电机控制PID

输入：u 10:12:0:50\r
输出：ok\r

默认PID值(Kp:Kd:Ki:Ko)为 20:0:0:50

说明：该参数用于电机对期望速度的自我调整，一般情况下不需要改动。

注意事项：

1.输入指令的格式：以小写字母开头，跟若干个参数，每个参数之间以空格分隔，最后以单字符\r（相当于“回车”）或者英文字符“;”作为结束符。
形如：

z 20 -20;\r

2.输出指令的格式： 一个或多个返回值，以空格分隔最后以单字符\r（相当于“回车”）作为结束符。
形如：

ok\r