思岚雷达rplidar S1配置调试全纪录

耗时10天，终于从零开始用QT在Ubuntu系统下完成了一个雷达避障系统的设计，这文章的主要目的是将配置的流程和遇到的问题记录下来，以供自己以后遇到一样的问题时可以有个参考。

一.思岚雷达的配置

1.配置的基本条件
本次对思岚雷达的配置主要是Ubuntu18.04系统下完成，在Windows下的配置本质和Ubuntu上的大同小异（事实上有现成例程拿来改改就能用），主要是对SDK包的使用+内部函数的调用，别忘了把雷达的波特率调到256000，一头插电源，一头插在主机上，别插反了

特别提醒！新配置的Ubuntu电脑，不要忘记开启串口的权限！！没有权限自然无法打开雷达，你debug到明天也找不到问题！！

1. SDK包的使用方法
   下载官方的SDK包后（https://download.slamtec.com/api/download/rplidar-sdk/1.11.0?lang=netural），将SDK包在解压到想要的目录下后，在该目录下调用 make 编译，编译后出的东西在SKD包的output 文件夹内，如果你急于测试雷达是否能用，可以把雷达插入USB口后，确认对应的USB口名字后（一般是ttyUSB0），进入 ./output/linux/Release/文件夹，进入终端，输入./ultra_simple ttyUSB0 或者别的（各个小例程都有自己的输入方式，这是其中一种，注意波特率），就能看见终端不断输出雷达发给你的坐标信息，这些小程序基本没有实际的用处，但是可以把里面代码用作参考，也可以用来测试雷达坏了没。
   如果想自己使用这些包，最简单的方法就是将SDK内头文件源文件都包含进去（目录在，SDK/SDK/include和SDK/SDK/src），然后将之前用make 编译出来 共享库 包含进去（目录在output，和可执行文件摆在一起），我使用的是QT，在pro文件内将以上都包含后，在雷达相关的类内添加#include“rplidar.h”即可，其余所有的雷达相关的都包含在里面了。

2. 使雷达正常使用最起码需要调用的函数
   写在最前，别忘了在雷达有关的源文件中设置好namespace：using namespace rp::standalone::rplidar;

   ①：RPlidarDriver * drv = RPlidarDriver::CreateDriver(DRIVER_TYPE_SERIALPORT);
   该函数可以创造一个雷达对象，做雷达的操作都靠这个类
   ②：drv->connect(path, baud)
   该方法可以建立与雷达的连接，前者是USB口的名字，后是波特率（强烈建议直接写256000），比如默认下，drv->connect(“dev/ttyUSB0”, 2560000) 就行了，会返回一个参数，用IS_OK() 来验证是否连接成功。如果想断开连接就调用 disconnect()方法。
   ③：op_result = drv->getDeviceInfo(devinfo);
   在连接成功后，使用这个函数可以得到一个devinfo类（当然这个类需要事先声明），该类内有雷达的基本属性，可以用这些属性来辨识雷达，当同时使用多个雷达时，实现自动识别。
   devinfo.serialnum[pos]
   devinfo.firmware_version>>8
   devinfo.firmware_version & 0xFF
   (int)devinfo.hardware_version);
   ④：checkRPLIDARHealth(drv)
   在启动前，调用下看看雷达坏了没，正常的使用流程。
   ⑤：drv->startMotor();
   // start scan…
   drv->startScan(0,1);
   // fetech result and print it out…
   以上是标准的开启流程，调用后，雷达电机开始旋转，开始输出雷雷达点。
   另外，drv->stop(); drv->stopMotor();可以关闭雷达，停止扫描
   ⑥： rplidar_response_measurement_node_hq_t nodes[8192];
   size_t count = _countof(nodes);
   op_result = drv->grabScanDataHq(nodes, count，0);
   前两行创造俩个参数，前者是储存雷达点的数组，后者是记录雷达点数的数字（其实直接写8192不就得了？），最后调用方法得到扫描得到的扫描点，值得注意的是，方法的第三个参数是雷达的超时时间，不写就默认的超时时间，如果写个0就会执行非阻塞输出，你什么要什么时候给你，一般用0就满足需求了。

   二.QT程序架构

   1. 大体结构：主要功能分为三块，
      雷达类：专门用来提供与雷达控制相关的方法，虽然本来SDK就给了方便的方法，但是上位机不需要这么细的功能，再次封装下，只留几个需要的功能做成方法，同时由于雷达传输上来的数据是不能直接使用的，所以需要再创一个数组用来储存这些可以直接使用的数据。
      UI类：包含雷达类，设置按钮来调用雷达类的方法，同时获得雷达传上来的数据，在雷达图上画点，直观的表现雷达显示情况。
      多线程处理部分：这是雷达程序最核心的部分，用来实时处理雷达数据，由于处理8000+个点必然需要时间，而雷达图不能有卡顿，所以需要用多线程处理，起码分出俩个线程，一个线程专门获得雷达的数据点，然后进行处理变成可以直接使用的雷达点数据，另外一个不停的检索处理好的数据点，当发现某个特征时（比如某个距离内的点数过多），就发出信号。

   2. 雷达部分：雷达两大任务，一是封装方法，我只留下启、停、连接、断开连接、获得雷达数据等几个方法，内部再加上几个判断，防止出BUG。同时在头文件内声明一个结构，代替原有的雷达点结构，同时添加一个bool usbable属性，如果质量不高或者距离是0的废点，就标记为false，处理时直接略过。内部存有俩个大数组，一个是储存雷达发送的原始数据（note），一个是储存处理后的数据（dian），这俩个数组只有一个类拥有他们的写入权限，其余的只有读取权限，防止多线程下的混乱。

   3. 多线程处理部分：为了避免各个任务间排队导致卡顿，所以只能采用多线程解决问题，所有对雷达数据的处理都放在多线程处，方法采用的是对Qthread继承。一个多线程为leida_thread,不停的读取雷达的数据，然后转化成合适的格式写入dian数组中，另一个多线程为chuli_thread，不停的读取dian数组，通过设定好的逻辑作判定，如果判定出特殊情况，则 emit fasong（int），改变UI界面的部分设置，实现需要的效果。俩个多线程都自带bool isstop判定，如果从外部将isstop改为true，则线程结束。同时多线程与ui或者其他类的通讯采用QT自带的信号槽结构，需要发送信号时使用emit，从而实现对指定类的内部的指定方法的调用，实现类之间的信号传输。

   4. UI部分结构：UI结构是该软件的核心，包含了雷达类和多线程类，但是没有数据的改变权限，只是负责连通和显示。ui通过画图的形式实现对雷达图的绘制，自带定时器，定时器到时间后触发timeout信号，然后连接timertimeout，函数内调用update函数，实现对画面的更新。在初始化的函数中需要完成对雷达类，多线程类的配置，需要准备好和多线程类的对接。

   三.调试中得到的经验

   1.取雷达点认准
   u_result ans=drv->grabScanDataHq(dian,count,0);
   设置超时会导致收到一大堆0，用这个函数已经足够解决绝大多数的问题了。
   2.不需要真的采集8192个点，由于是非阻塞模式，一般也就2000+个点是有数字的，而且最坑爹的是，完成一圈也就是1012个点，之后的1000+个点是类似于记忆点的形式，它会自动判断哪些点是长期存在的，从而在一段时间后记忆下来，如果全部显示到屏幕上就会发生俩套图的现象，如果你只想要实时的图，建议只处理1013个点，之后的点随他去吧。
   3.多线程方面，由于UI类必然是主线程而且不能多线程，所以建议不要过多打断update函数的运转，具体操作比如在chuli_thread线程连接的方法内，不要直接动手修改ui，而是只改变某个参数（比如bool xianshi 这种）具体的ui变化全都放在update函数内执行，这样可以避免不必要的卡顿。
   4.对于这类动则几千个参数的数组，而且大小几乎不变的，个人建议用最简单的数组，而不是容器，在官方的SDK例程中用的是容器，但是在我的架构下频繁清除容器再填充很容易死机，而且还卡，直接用数组同时控制好写入权限，很流畅而且稳定性也高了很多