【ROS小车7】_ROS主控与STM32主控通信的设置方法

一、背景资料

• ROS 主控的 USB 接口连接 STM32 的 microUSB 接口，但是 STM32 上的microUSB 并非真正的 USB，而是一个 USB 转串口芯片。
• 面腾讯的机器人部门 Robotics X 的时候曾被问 ROS 主控是如何与 STM32 通信的，当时没实践过，没答上来，这里要好好做个记录。
• 笔者 STM32 主控板上的 USB 转串口芯片使用的是 CP2102。常见的 USB 转串口芯片还有 CH340，笔者没验证过 CH340，但道理应该是一样的。

二、更改 CP2102 的 serial

原因：
① 有两个串口，一个串口用于妙算2c 与 stm32 通信，另一个用于激光雷达和妙算2c 通信。CP2102 芯片默认的 serial 是 0001。
② 笔者是通过编写 Linux 脚本，以 serial 来区别两个 USB 串口设备并固定设备名的。

方法：
需使用 Windows 下的软件CP21xx Customization Utility.exe 来修改 CP2102 芯片的 serial。
① 首先在 Windows 双击安装 CP2102 驱动（不然下一步 ② 不识别）
② 将串口连接到 Windows 电脑的 USB 接口
③ 打开软件，点击 Refresh，得到如下图（下图是 stm32 控制板上的串口）

约定：激光雷达的 serial 是0001，stm32 通信的 serial 设置为0002。

三、ROS 主控中创建设备别名

原因：
ROS 主控通过串口收发数据时需要开发人员给 ROS 程序提供串口的设备名，以便程序能够使用该串口。但是串口设备名会因插拔顺序而改变，具体改变规则如下：
① 先插入激光雷达的串口，设备名为 /dev/ttyUSB0，后插入STM32的串口，设备名为 /dev/ttyUSB1
② 拔掉 /dev/ttyUSB0，剩下STM32串口的设备名依然是 /dev/ttyUSB1
③ 再插入激光雷达串口，这时激光雷达串口被赋设备名 /dev/ttyUSB0。（并不是 /dev/ttyUSB2）
④ 先插入STM32的串口，设备名为 /dev/ttyUSB0，后插入激光雷达的串口，设备名为 /dev/ttyUSB1。（与 ① 刚好相反，可见如果能记住插入顺序，其实这也不算个问题，但谁没事记这个啊，一切都要自动化！）
因此使用设备时，不用系统自动分配的设备名/dev/ttyUSBx来操作设备。

1、相关 Linux 命令行

列出所有 USB 设备：

lsusb

下图执行三次lsusb，执行时机分别为 没插串口——插上stm32的串口——插上激光雷达的串口

列出所有串口设备：

ls  /dev/ttyUSB*

2、跟据串口 serial 创建设备别名的脚本

echo  'KERNEL=="ttyUSB*", ATTRS{idVendor}=="10c4", ATTRS{idProduct}=="ea60",ATTRS{serial}=="0002", MODE:="0777", GROUP:="dialout", SYMLINK+="wheeltec_controller"' >/etc/udev/rules.d/wheeltec_controller.rules
echo  'KERNEL=="ttyUSB*", ATTRS{idVendor}=="10c4", ATTRS{idProduct}=="ea60",ATTRS{serial}=="0001", MODE:="0777", GROUP:="dialout", SYMLINK+="wheeltec_lidar"' >/etc/udev/rules.d/wheeltec_lidar.rules

service udev reload
sleep 2
service udev restart

各个标签释义：

• KERNEL==“ttyUSB*” ： 设备在内核的名称（由于是串口芯片，总线名称为ttyUSB*）
• ATTRS{idVendor}==“10c4” ： 可在命令行使用lsusb查到的 ID 号（这个号码所有串口都一样）
• ATTRS{idProduct}==“ea60” ： 可在命令行使用lsusb查到的 ID 号（这个号码所有串口都一样）
• ATTRS{serial}==“0002” ： 内置在串口硬件中的设备序列号
• MODE:==“0777”
• GROUP:=“dialout”
• SYMLINK+=“wheeltec_controller” ： 符号链接又称软链接（Linux中对应的概念还有硬链接）

无论内核分配的设备名是 ttyUSB 几，上述脚本都根据串口的内置 serial 将设备别名为wheeltec_controller

3、运行脚本

权限更改，使脚本具有可执行权限：

sudo  chmod  777  wheeltec_udev.sh

在脚本所在路径运行该脚本：

sudo  ./wheeltec_udev.sh

最后重启电脑使上述更改生效。（这里也卡了我有一会儿呢，改完之后查不到软连接，后来经百度，发现需要重启之后生效）

4、查看别名效果

精准查找：

ll  /dev  |  grep  ttyUSB*

软链接高亮的查找：

ll  /dev