Arduino与ROS串口通信教程:Python与C++实现数据交互
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更新于2024-08-04
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本篇文章主要介绍了如何在Arduino与ROS(Robot Operating System)之间进行串口通信,涉及了使用Python和C++编程语言实现数据的收发以及相关的库和权限管理。以下是详细的知识点概述:
1. **串口库安装**:
- Python串口通信:需要通过pip安装`pyserial`库,可以使用`sudo pip install pyserial`命令从清华大学的PyPI镜像站点下载并安装。
- C++串口通信:在ROS Kinetic版本中,通过`sudo apt-get install ros-kinetic-serial`命令安装对应的serial库,确保系统支持在ROS环境下进行串口操作。
2. **串口权限设置**:
- 需要检查当前设备的串口端口号,如`ls -l /dev | grep ttyUSB`来找到与Arduino连接的USB端口号(例如ttyUSB0)。
- 通过`sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0`命令赋予该端口执行权限,允许程序访问串口。
3. **Arduino串口程序**:
- Arduino项目中,通过`#include <Arduino.h>`引入必要的库,使用`Serial.begin(9600)`初始化串口通信,设置波特率为9600。
- 在`loop()`函数中,不断读取串口中的数据,将其转换成字符串,当接收到数据后,将数据原样返回,然后清空缓冲区。
4. **ROS程序的准备**:
- 在ROS中,先创建一个名为`small_car`的功能包,并使用`message_generation`、`roscpp`、`python`和`std_msgs`等ROS依赖,以及`serial`库。
- 主函数`main()`中,包含`#include <serial/serial.h>`以使用ROS的串口模块,同时初始化ROS节点,调用`ros::init()`函数。
5. **C++ ROS程序示例**:
- 编写C++源码,包括ROS节点的初始化、消息循环和串口通信的集成。在主函数中,通过`serial::Serial`类实例化串口对象,监听串口数据输入,读取到数据后可以通过ROS发布机制将其传递给其他节点或服务。
总结来说,本文提供了从安装串口库、设置权限,到在Arduino和ROS之间建立串口通信的完整步骤,包括了Python和C++代码示例。这有助于开发人员理解如何在嵌入式系统(如Arduino)和机器人操作系统之间进行实时数据交换,对于ROS入门者或想要扩展其硬件交互能力的开发者非常实用。
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公子梓
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