rosserial_stm32

📖 介绍

rosserial_stm32是一个用于STM32的rosserial库，方便移植与使用。

具体教程见：在STM32里使用rosserial，这里也贴出其用法教程。

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🎉 使用

我使用的是Ubuntu 20.04 ROS Noetic搭配STM32F407开发板，不同STM32芯片之间使用起来差异不大

准备工作

• Ubuntu安装软件包

sudo apt-get install ros-noetic-rosserial ros-noetic-rosserial-arduino

• （已经配置好的库）MDLZCOOL/rosserial_stm32

开始配置

1. 新建STM32工程，配置RCC等步骤省略。
2. 打开串口，配置中断和DMA，波特率推荐115200。具体配置见下图

3. 生成代码，将rosserial_stm32_lib复制到Core/Inc，并添加进工程里。

4. 在Core/Src添加一个mainpp.cpp，添加以下代码

#include <ros.h>
#include <std_msgs/String.h>
#include "mainpp.h"
#include "main.h"

void messageCallback(const std_msgs::String &msg) {
    // Callback
}

ros::NodeHandle nh;
ros::Subscriber<std_msgs::String> sub("/stm32_ros_bridge", &messageCallback);

void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {
    nh.getHardware()->flush();
}

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {
    nh.getHardware()->reset_rbuf();
}

void setup(void) {
    nh.initNode();
    nh.subscribe(sub);
}

void loop(void) {
    nh.spinOnce();
}

6. 在Core/Inc添加mainpp.h，添加以下代码

#ifndef MAINPP_H_
#define MAINPP_H_

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

void setup(void);

void loop(void);


#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* MAINPP_H_ */

5. 修改main.c

int main(void){
...
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  setup();
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
    loop();
  }
  /* USER CODE END 3 */
...

6. 修改STM32Hardware.h，具体为：

   • 定义自己的设备头（如果预处理部分没有你的设备，请自己加上）

• 将所有的huart句柄改为你自己的，比如在STM32Hardware.h里默认handler名字叫huart1

7. 至此STM32就配好了
8. 用串口工具连接STM32和电脑USB_HOST，使用以下命令查看USB文件位置（Linux里万物皆为文件）

ls /dev/ttyUSB*
或者
dmesg | grep tty

比如这里我的USB位置就是/dev/ttyUSB0

9. 执行下面命令使ROS连接上STM32，别忘了先roscore

rosrun rosserial_python serial_node.py _baud:=115200 _port:=/dev/ttyUSB0

不出所料的话，现在已经成功连接上设备了

STM32执行ROS发来的指令

1. 在mainpp.cpp实现下面测试代码：

void messageCallback(const std_msgs::String &msg) {
    SEGGER_RTT_WriteString(0, "\r\nmessageCallback occurred!\r\nYour message is ");
    SEGGER_RTT_WriteString(0, msg.data);
    SEGGER_RTT_WriteString(0, "\r\n");
    if (strcmp("servo_1", msg.data) == 0) {
        SEGGER_RTT_WriteString(0, "Action 'servo_1' begin!\r\n");
        __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, 1500);
        SEGGER_RTT_WriteString(0, "Action 'servo_1' complete!\r\n");
    }
}

2. 写入固件，连接电脑测试

可以看到，回调函数正常触发，至此实现了ROS对STM32 publish 消息，并成功接收。

STM32向ROS发送话题

1. 在mainpp.cpp实现下面测试代码：

#include <ros.h>
#include <std_msgs/String.h>
#include "mainpp.h"
#include "main.h"

std_msgs::String str_msg;
ros::NodeHandle nh;
ros::Publisher pub("stm32_ros_bridge_pub", &str_msg);

void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {
    nh.getHardware()->flush();
}

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {
    nh.getHardware()->reset_rbuf();
}

void setup(void) {
    nh.initNode();
    str_msg.data = "Hello, ROS!";
    nh.advertise(pub);
}

void loop(void) {
    pub.publish(&str_msg);
    nh.spinOnce();
    HAL_Delay(1000);
}

注意：这里有一个问题，我们用的波特率是115200，发送数据的频率是有限制的，如果超过这个上限，ROS拿到的数据就会丢包，没法通过完整性校验，所以这里在loop()里写了一个delay，但是这种做法不是通常推荐的，更加一般的做法是把publish写在某个定时器里，这样就不会占用CPU时间去等待。

贴一张图，发送频率不能太高

至此实现了STM32与ROS的双向通信，后面可以拿来做一些好玩的东西了。

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测试STM32F103C8Tx单片机，其FLASH为64K，无法装下程序，故推荐FLASH大小为80K左右。

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🤩 致谢

yoneken/rosserial_stm32