做项目过程中经常需要通过ROS读写串口，获取对应串口设备的一些信息和状态，在这个过程中需要两样东西：
- 首先是串口设备的协议/说明书，比如电池或IMU之类的，只要是别人出售的产品，都会配对应的说明书，查看返回信息中，每个字节对应数据的含义
- 然后就是ROS端的节点，读取以及发送信息，解析数据，有些产品直接把ROS节点都给你做好了，但大多数不会
所以这里主要展示的是如何写一个ROS节点读取一个电池的状态信息
1. 查看协议/说明书
协议/说明书大致如下所示，就是会告诉你每个字节对应数据的含义，知道这个才能做解码，就像跟单片机通信一样，传输前都会定义所发数据每个字节的含义。
这些返回数据，并不是一直通过串口发送的，产商一般会设置一个发送请求命令，然后才会得到返回数据，这里需要从主机发送DD A5 03 00 FF FD 77，这个也可以在协议/说明书里查到。
知道上面这些消息后就可以写ROS 节点了。
2.ROS节点
先把package装上
sudo apt-get install ros-melodic-serial
然后开始写节点，节点的内容也很简单，如下：
/*
* @Descripttion: Robot2.5
* @version: 20220211
* @Author: Will Yip
* @Date: 2022-05-06 12:25:24
* @LastEditors: Will Yip
* @LastEditTime: 2022-05-06 18:20:03
*/
//serial_demo.cpp
#include <ros/ros.h>
#include <serial/serial.h>
#include <iostream>
int main(int argc, char** argv)
{
ros::init(argc, argv, "read_battery");
ros::NodeHandle n;
serial::Serial sp;
serial::Timeout to = serial::Timeout::simpleTimeout(100);
//设置要打开的串口名称
sp.setPort("/dev/battery");//通常是ttyUSB*,这里我因为串口被我绑定了，所以名字有点不一样
//设置串口通信的波特率
sp.setBaudrate(9600);
//串口设置timeout
sp.setTimeout(to);
try
{
//打开串口
sp.open();
}
catch(serial::IOException& e)
{
ROS_ERROR_STREAM("Unable to open port.");
return -1;
}
//判断串口是否打开成功
if(sp.isOpen())
{
ROS_INFO_STREAM("/dev/ttyUSB0 is opened.");
}
else
{
return -1;
}
ros::Rate loop_rate(1);
uint8_t buffer[1024];
//下面这句就是要从主机通过串口发送的内容
unsigned char all_data[7] = {0xDD,0xA5,0x03,0x00,0xFF,0xFD,0x77}; // send DD A5 03 00 FF FD 77
double volt, current;
double percent_battery, percent_battery2;
double temperature1, temperature2;
bool battery_state;
while(ros::ok())
{
//获取缓冲区内的字节数
size_t n = sp.available();
sp.write(all_data, 7);//发送内容，第一个参数是要发送的数据，也就是上面的写的那7个16进制的数，第二个参数就是数据的长度
if(n!=0)
{
//读出数据
n = sp.read(buffer, n);//读取串口返回的数据
for(int i=0; i<n; i++)
{
//16进制的方式打印到屏幕
std::cout << std::hex << (buffer[i] & 0xff) << " ";
}
std::cout << std::endl;
//把数据发送回去
}
//
//从这里开始就是对接收到的数据进行处理的代码，这个跟通信协议有关，根据实际情况自己修改就行了
volt = (buffer[4]*256+buffer[5])*10.0/1000.0; // *10mV
if (buffer[6]>128)
{
current = -(65536-(buffer[6]*256+buffer[7]))*10.0/1000.0; // *10mA
battery_state = 0;
}
else
{
current = (buffer[6]*256+buffer[7])*10.0/1000.0; // *10mA
battery_state = 1;
}
// percent_battery = (buffer[8]*256+buffer[9])/(float)(buffer[10]*256+buffer[11])*100;
percent_battery2 = buffer[23];
temperature1 = (buffer[27]*256+buffer[28]-2731)/10.0; // manual provide this formular
temperature2 = (buffer[29]*256+buffer[30]-2731)/10.0; // manual provide this formular
//state of charge and state of discharge
if (battery_state==1)
ROS_INFO("state[Charge] Battery[%.1f%] Volt: %.1fV Current: %.1fA Temperature[%.1f degree][%.1f degree]",
percent_battery2, volt, current,
temperature1, temperature2);
else
ROS_INFO("state[Discharge] Battery[%.1f%] Volt: %.1fV Current: %.1fA Temperature[%.1f degree][%.1f degree]",
percent_battery2, volt, current,
temperature1, temperature2);
loop_rate.sleep();
}
//关闭串口
sp.close();
return 0;
}
效果如下：
我把接收到的数据注释了，所以没有print出来，一开始还是需要认真对照一下，以免读错数据。
