目錄

1、前言

2、內容

2.1 準備工作

2.1.1 連接外部USB設備

2.1.2 串口調試工具的下載

2.1.3 serial庫的安裝

2.2 代碼部分

2.2.1 編寫發布節點

2.2.2 編寫發布節點

2.2.3 編輯checklists文件

2.2.4 編輯package.xml文件

2.2.5 編寫launch文件

2.2.6 運行節點

3 可能的問題

引用

---

1、前言

最近項目中有一個需求，在ROS2的環境下，需要接受到兩個topic，作出邏輯判斷，通過串口發送特定報文到外接USB設備上。之前在論壇中找了好久沒有類似的文章，因此在這里記錄一下，同學們可以參考，其中如果有問題或者可以優化的地方，歡迎大家指正。

2、內容

2.1 準備工作

由于我使用的是ros2的humble版本，因此一下工作環境皆為ubuntu22.04版本以及ROS2的humble版本。該部分工作在代碼編寫之前就需要準備好。

2.1.1 連接外部USB設備

在調試之前建議鏈接USB設備，一并查看系統上是否有串口驅動，通常ubuntu系統已經集成了串口驅動：s541，可以通過以下命令行來查看：

lsmod | grep usbserial

出現一下類似情況說明驅動已經存在

此刻通過頻繁插拔外界設備，之后通過下述命令進行判斷該設備串口名稱

dmesg| grep ttyU*

對話框中會彈出很多內容，找到頻繁出現“conect”和“disconect”的便是我們想要的串口。

2.1.2 串口調試工具的下載

在此我們安裝使用的是cutecom工具，安裝命令見下：

sudo apt-get install cutecom

在使用時可以通過以下命令打開：

sudo cutecom

打開界面見下：

可以在setting部分進行串口參數的配置，這里的將要采用的配置為：9600 8 n 1。

2.1.3 serial庫的安裝

為了完成ros和外界設備的通訊，還需要安裝serial庫文件，由于ros2中沒有集成serial庫，因此需要自己下載源碼進行編譯安裝。btw，ros中可以直接通過apt-get進行安裝的，這個我會再寫一份文章。

該庫雖然是針對foxy的，但是在humble中也可以使用，通過一下進行clone和編譯

mkdir serial git clone https://github.com/ZhaoXiangBox/serial cd serial mkdir build cmake .. make

此刻基本上已經安裝編譯好了。

截至目前位置，我們已經完成了一切準備工作，下面開始進行代碼部分。

2.2 代碼部分

我們首先整理一下需求：

1、接收兩個topic;

2、根據topic內容進行邏輯判斷;

3、根據判斷結果，發送16進制的8個byte的報文到設備；

在正式編寫代碼之前，首先先建立一下ros2的工作空間和工作包

mkdir -p ~/ros2/src cd ~/ros2/src ros2 pkg create --build-type ament_cmake demo

以上代碼意為，建立一個名字叫做demo的功能包使用c++進行編寫。

2.2.1 編寫發布節點

首先編寫一個節點

cd ~/ros2/src/demo/src touch talker.cpp

之后編寫代碼，talker節點會根據鍵盤的指令輸入0或者1。

#include <chrono> #include <functional> #include <memory> #include <string> #include "sensor_msgs/msg/image.hpp" #include "rclcpp/rclcpp.hpp" #include "std_msgs/msg/string.hpp"using namespace std::chrono_literals;class MinimalPublisher : public rclcpp::Node { public:MinimalPublisher(): Node("minimal_publisher"), count_(0){publisher_ = this->create_publisher<sensor_msgs::msg::Image>("topic", 10);timer_ = this->create_wall_timer(500ms, std::bind(&MinimalPublisher::timer_callback, this));}private:void timer_callback(){int a = 0;auto message = sensor_msgs::msg::Image();int func(0);std::cout << "請輸入數字";std::cin >> func;switch (func){case 0:a = 0;break;case 1:a = 4;break;}message.height = a;publisher_->publish(message);// std::cout << message.height << std::endl;RCLCPP_INFO(get_logger(), "參數1：%d", message.height);}rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_;rclcpp::Publisher<sensor_msgs::msg::Image>::SharedPtr publisher_;size_t count_; };int main(int argc, char *argv[]) {rclcpp::init(argc, argv);rclcpp::spin(std::make_shared<MinimalPublisher>());rclcpp::shutdown();return 0; }

?通過以上方式在建立一個talker1,talker1會持續發送數字4.

#include <chrono> #include <functional> #include <memory> #include <string> #include "sensor_msgs/msg/image.hpp" #include "rclcpp/rclcpp.hpp" #include "std_msgs/msg/string.hpp"using namespace std::chrono_literals;class MinimalPublisher : public rclcpp::Node { public:MinimalPublisher(): Node("minimal_publisher1"), count_(0){publisher_ = this->create_publisher<sensor_msgs::msg::Image>("topic1", 10);timer_ = this->create_wall_timer(500ms, std::bind(&MinimalPublisher::timer_callback, this));}private:void timer_callback(){// int a = 0;auto message = sensor_msgs::msg::Image();message.height = 4;publisher_->publish(message);std::cout << message.height << std::endl;RCLCPP_INFO(get_logger(),"參數2：%d",message.height);}rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_;rclcpp::Publisher<sensor_msgs::msg::Image>::SharedPtr publisher_;size_t count_; };int main(int argc, char *argv[]) {rclcpp::init(argc, argv);rclcpp::spin(std::make_shared<MinimalPublisher>());rclcpp::shutdown();return 0; }

這樣，兩個發布節點編寫完畢。

2.2.2 編寫接收節點

首先需要接受兩個節點的話題，并作邏輯處理，之后使用serial庫文件的函數進行數據的發送，目前我們的設備可以通過不同的報文開燈和關燈，發送報文：????? 0x01，0x05，0x0，0x02，0x00，0x00，0x6C，0x0A;為開燈。0x01，0x05，0x0，0x02，0xff，0x00，0x2D，0xFA;為關燈。

建立可執行文件

cd ~/ros2/src/demo/src touch lis.cpp

以下是具體代碼。

#include <functional> #include <memory> #include <string> #include "serial/serial.h" #include "rclcpp/rclcpp.hpp" #include "message_filters/subscriber.h" #include "message_filters/time_synchronizer.h" #include "sensor_msgs/msg/image.hpp" using std::placeholders::_1; using std::placeholders::_2;serial::Serial ros_ser; class MinimalSubscriber : public rclcpp::Node { public:MinimalSubscriber(): Node("minimal_sync_subscriber"){sub1_.subscribe(this, "topic");sub2_.subscribe(this, "topic1");sync_ = std::make_shared<message_filters::TimeSynchronizer<sensor_msgs::msg::Image, sensor_msgs::msg::Image>>(sub1_, sub2_, 10);sync_->registerCallback(std::bind(&MinimalSubscriber::topic_callback, this, _1, _2));}private:void topic_callback(const sensor_msgs::msg::Image::ConstSharedPtr msg1,const sensor_msgs::msg::Image::ConstSharedPtr msg2) const{int c = 0;unsigned char buffer[8] = {0};c = (msg1->height) * (msg2->height);// std::cout << c << ","// << msg1->height << ","// << msg2->height << std::endl;if (c != 0){buffer[0] = 0x01;buffer[1] = 0x05;buffer[2] = 0x00;buffer[3] = 0x02;buffer[4] = 0x00;buffer[5] = 0x00;buffer[6] = 0x6C;buffer[7] = 0x0A;}else{buffer[0] = 0x01;buffer[1] = 0x05;buffer[2] = 0x00;buffer[3] = 0x02;buffer[4] = 0xff;buffer[5] = 0x00;buffer[6] = 0x2D;buffer[7] = 0xFA;}// RCLCPP_INFO(get_logger(), "結果：%d", c);for (int i = 0; i < 8; i++){std::cout << std::hex << (buffer[i] &0xff)<< " ";}std::cout<<std::endl;ros_ser.write(buffer,8);}message_filters::Subscriber<sensor_msgs::msg::Image> sub1_;message_filters::Subscriber<sensor_msgs::msg::Image> sub2_;std::shared_ptr<message_filters::TimeSynchronizer<sensor_msgs::msg::Image, sensor_msgs::msg::Image>> sync_; };int main(int argc, char *argv[]) {rclcpp::init(argc, argv);ros_ser.setPort("/dev/ttyUSB0");ros_ser.setBaudrate(9600);serial::Timeout to =serial::Timeout::simpleTimeout(1000);ros_ser.setTimeout(to);try{ros_ser.open();}catch(serial::IOException &e){std::cout<<"unable to open"<<std::endl;return -1;}if(ros_ser.isOpen()){std::cout<<"open"<<std::endl;}else{return -1;}rclcpp::spin(std::make_shared<MinimalSubscriber>());rclcpp::shutdown();ros_ser.close();return 0; }

2.2.3 編輯cmakelists文件

在cmakelist中添加代碼中的依賴，同時給三個節點定義可執行文件。

添加依賴庫

find_package(ament_cmake REQUIRED) find_package(rclcpp REQUIRED) find_package(sensor_msgs REQUIRED) find_package(message_filters REQUIRED) find_package(serial REQUIRED)

添加節點說明

add_executable(talker src/talker.cpp) ament_target_dependencies(talker rclcpp sensor_msgs) add_executable(talker1 src/talker1.cpp) ament_target_dependencies(talker1 rclcpp sensor_msgs) add_executable(lis src/lis.cpp) ament_target_dependencies(lis rclcpp message_filters serial sensor_msgs)

2.2.4 編輯package.xml文件

同樣，在package文件中添加依賴說明

<buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend><buildtool_depend>rclcpp</buildtool_depend><buildtool_depend>sensor_msgs</buildtool_depend><buildtool_depend>message_filters</buildtool_depend><buildtool_depend>serial</buildtool_depend>

2.2.5 編寫launch文件

（未完待續）

2.2.6 運行節點

完成以上內容后編譯一下功能包

cd ~/ros2 colcon build --packages-select demo

（未完待續）

3 可能的問題

（未完待續）

引用

1、ROS2 Humble如何使用串口驅動？（Serial）_騰騰任天真的博客-CSDN博客

（未完待續）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ROS环境下的串口通讯的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。