stm32与ros进行串口通信

最近老师定做了一个气动手抓，手抓的原理简单，主要是通过气泵充气后，通过24v电压控制，进而以通电和放电的方式来使手抓闭合和张开，此时可以用一个继电器来自动控制手抓电源。

首先分析一下继电器大致原理：如图所示，可以简化理解成通过给线圈通电后，然后产生电磁效应，使衔铁向下移动，从而使回路导通。当断电后，使衔铁向上移动，从而使回路断开

针对于淘宝上购买的继电器模块

可以通过上面的黑色跳线选择高低电平触发，

左边的电源与信号触发端包括三个端口：
DC+，DC-是决定高低电平的范围，如果两者连接的是5V，GND，则高电平认定为5V左右的小范围内，低电平认定为0V左右的小范围内。
IN 链接stm32 IO口，作为控制信号输入端

右边的继电器输出控制端包括三个端口：
NO，COM，NC，只需要连接其中两个端口
可以选择 NO，COM作为常开或NC，COM作为常闭，由于为开关所以没有正负输入端口之分，这里连接电压就是被控电压部分，常用的是5V，12V, 24V

在继电器内部，IO端口输出电流小，所以用三极管或ULN2003构成驱动电路，产生大电流，从而使电磁铁通电吸合。

首先用stm32在与pc进行串口通信，代码如下：
主程序：

#include "stm32f10x.h" //STM32头文件
#include "sys.h"
#include "led.h"   //包含对IO初始化
#include "usart.h"


int main (void){
	u8 a;
	//初始化
	RCC_Configuration(); //时钟设置
	LED_Init();//LED初始化
	USART1_Init(115200); //串口初始化（参数波特率）

	//主循环
	while(1){

		/查询方式
		if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE) != RESET){  //查询串口待处理标志位
			a =USART_ReceiveData(USART1);//读取接受到的数据
			switch (a){
				case '0':
					GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_0,(BitAction)(0)); //控制PB0口，作为信号输入0
					printf("%c:PB0 OFF ",a); 
					break;
				case '1':
					GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_0,(BitAction)(1)); //控制PB0口，作为信号输入1
					printf("%c:PB0 ON ",a); 
					break;
				default:
					break;
			}		  
		}
	}
}

github链接：https://github.com/harrycomeon/stm32-and-ros/tree/master/USART%E4%B8%B2%E5%8F%A3%E6%8E%A7%E5%88%B6%E7%BB%A7%E7%94%B5%E5%99%A8

然后是jlink下载器配置参考网址：https://blog.csdn.net/penglijiang/article/details/21653979
这里我采用的J-Link SWD接口，可以在线给stm32下载程序
需要进行以下修改：

1,更换Use

单击Settings，更换port，确定

2,更换Use Target Driver for Flash Programming

单击Settings ，选择下面的芯片型号

最后实际连线图,点击load下载程序


解决问题：串口驱动出现安装不上情况，出现黄色警告
解决网址：https://jingyan.baidu.com/article/27fa73268e06e046f9271f41.html

然后点击可以在线下载程序

然后通过串口发送0,1可以控制继电器导通和断开

已经在stm32上实现了和PC的串口通信，下一步我们要做的就是在ros上编写节点代替PC上串口调试器，把发送0.1的任务放在节点里。
这里我们参照网址下程序：参考网址：https://blog.csdn.net/weifengdq/article/details/84374690

github代码：https://github.com/harrycomeon/stm32-and-ros/tree/master/serial_communication

建立两个串口通信节点，一个发送0.一个发送1
修改后的主要程序如下：
这里我写入的1,也可以写入0,从而控制继电器断开和闭合，转换过程继电器会发出声音，serial_port sp(iosev, “/dev/ttyUSB0”); 是我们插入串口线后，电脑识别的设备号，可以在/dev文件夹下，看传入串口线后多出的设备号。

#include 
#include  // 包含ROS的头文件
#include  //包含boost库函数
#include 
#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，用于后面的读写操作

unsigned char buf[1]; //定义字符串长度

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

  ros::init(argc, argv, "serial_communication"); //初始化节点
  ros::NodeHandle n;

  //ros::Publisher chatter_pub = n.advertise("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(115200));
  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(buf, 1));  //write the speed for cmd_val
    write(sp, buffer("1", 1));
    ros::spinOnce();
    loop_rate.sleep();

  }

  iosev.run();
  return 0;
}

整个系统的搭建图，这里我们未连接24v电源控制机械手抓，但是后来实验可以实现
**注意：**串口线部分（红色）连接的是stm32的3.3v电源，黑色连接stm32的地线，绿色连接stm32的RXD，白色连接的stm32的TXD。

节点图

遇到下面问题的解决办法：

sudo chmod 777 /dev/ttyUSB0
给端口加权限
//这是一次性操作，重启之后就会失效，可设置永久操作如下：
sudo usermod -aG dialout dzu
// --dzu 是你Ubuntu使用者的名字

运行指令：

roscore
（连线连接到常开状态）
rosrun serial_commucation serial_handoff（手抓张开）
rosrun serial_commucation serial_handon （手抓闭合）