DashgoD1底盘新指南-3.1 下位机

DashgoD1底盘新指南-3.1 下位机

D1 下位机

连接方式

• 使用 D1 配送的蓝色USB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

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

支持指令

（ 1 ）获取波特率的值

输入：b\r
输出：115200\r

• 说明：D1 默认设置好下位机和上位机通讯的串口比特率为115200, 所以该指令(b)总是会返回固定值115200。

• 该指令(b)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），就可以推算出底盘移动的距离、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底盘状态。

（ 4 ）设置速度的期望值

输入：z 20 -20;
输出：ok\r

• 说明：指令(m)用于设置在单位时间（1/PID_RATE 秒）内底盘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 D1 以0.3m/s的速度前进，指令(m)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/(0.12*3.1415926)
   = 3183.10

• 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(m)的参数计算方法为：

   int(V * ticks_per_meter / PID_RATE)
   = int(0.3 * 3183.10/30)
   = 32

• 所以，如果设置 D1 以0.3m/s的速度前进，指令输入为:

   z 32 32;

• 如果以0.3m/s的速度后退，指令输入为:

   z -32 -32;

• 假如 D1 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,按公式 int(V * ticks_per_meter / PID_RATE) 分别计算左轮和右轮的速度参数。

• 若以1弧度/秒的速度转动，指令输入为

   z 19 -19;

注意：当需要 D1 持续运动是，需要不断地下发指令(m)，如果下位机2秒内没收到指令(m)，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

• 输出默认值(Kp:Kd:Ki:Ko)100:0:0:1000

• 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：

• 每个指令都有输入和输出

• 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”）作为结束符。 形如：

   z 20 -20;

• 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或英文字符;作为结束符。 形如：

   ok\r