玩转X-CTR100 | STM32F4 l X-Assistant串口助手控制功能

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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

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

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

硬件资源：

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

硬件资源：

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。

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;                    

            }

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 \r\n", USART1_RX_BUF[3], USART1_RX_BUF[4], USART1_RX_BUF[5], USART1_RX_BUF[6]);

                }    

                else //数据错误

                {

                    printf("AERR\r\n");                    

                }

 

                //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***\r\n\r\n");

 

    //舵机AB接口初始化

    AX_SERVO_TIM2_AB_Init();     

度

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();

            

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

 

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);

    }

}

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。