STM32驱动安信可RD-03D实现不同角度点亮不同LED灯

前言

安信可新款雷达模组Rd-03D已经上市，该雷达采用一发两收的天线，可以实现目标跟踪，实现对区域内目标测距、测角和测速。
本应用示例使用STM32解析Rd-03D的串口数据，检测人体距离雷达的角度，根据角度不同点亮不同的灯珠。-60度到-20度点亮 LED1，-20度到20度点亮LED2，20度到60度点亮LED3

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一、Rd-03D引脚说明

J1引脚说明：

J2引脚说明：

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二、软件设计框架

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三、STM32F103C8T6使用CubeMX搭配HAL库配置

打开CubeMX，选择STM32F103C8T6。
选择两个串口，分别是串口1和串口2，PA9为USART1_TX，PA10为USART1_RX，PA2为USART2_TX，PA3为USART_RX。
选择异步通讯，勾选中断，注意：串口1的波特率为256000，串口2波特率为115200。


设置GPIO口

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四、STM32与Rd-03D和LED灯的接线

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五、串口数据处理

一、Rd-03D的串口数据

Rd-03D模组通过串口(TTL电平)与外界通信，雷达串口默认波特率为256000，1停止位，无奇偶校验位。雷达输出检测到的目标信息，包括在区域中的x坐标，y坐标，以及目标的速度值（小端模式）。

上报是数据帧格式：

数据示例：AA FF 03 00 0E 03 B1 86 10 00 68 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 CC

红色部分表示目标1的信息，蓝色表示目标2的信息，绿色表示目标3的信息。

本示例展示解析单目标模式下对角度信息进行解析，所以需对单个目标内的数据进行解析（即目标1），其中单个目标具体包含内容如下：

根据目标X,Y坐标数据帧说明可知，若像上述数据示例，模组将目标1的角度数据转换为相关坐标信息的过程展示如下:
目标1x坐标:OxOE+Ox03*256= 782
0-782= -782 mm;
目标1y坐标:OxB1+Ox86*256 = 34481
34481-2^15= 1713 mm;

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六、STM32数据处理

角度计算过程运用到了三角函数知识，求对边比邻边（即x/y）tan(θ)角度，如图:

具体实现代码：

#define LED_ON_2 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_11, GPIO_PIN_SET);
#define LED_OFF_2 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_11, GPIO_PIN_RESET);
#define LED_ON_4 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_12, GPIO_PIN_SET);
#define LED_OFF_4 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_12, GPIO_PIN_RESET);
#define LED_ON_6 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_SET);
#define LED_OFF_6 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_RESET);

#define PI 3.14159265
uint8_t RX_BUF[64]={0};  //缓存数组
uint8_t RX_count=0;      //计数位
uint8_t RX_temp;         //缓存字符
uint16_t range;          //感应距离
int16_t x_pos;           //x轴坐标
int16_t y_pos;          //y轴坐标
double angle;          //角度

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)//回调函数，检测到雷达发送一帧数据时进行处理
{
	 
	if(huart == &huart1){			//串口1触发中断
			RX_BUF[RX_count++] = RX_temp;//将缓存字符存入缓存数组中
			if((RX_BUF[RX_count-1] == 0xCC)&&(RX_BUF[RX_count-2] == 0x55)){//判断帧尾

				//sprintf(str,"4: %02x,5: %02x,6: %02x,7: %02x\r\n",RX_BUF[4],RX_BUF[5],RX_BUF[6],RX_BUF[7]);
                 //HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)str,strlen(str),0xFFFF);
				if((0x00==RX_BUF[5])&&(0x00==RX_BUF[14])&&(0x00==RX_BUF[22]))//数据比较，雷达检测到无目标
			 {
				  LED_OFF_2;
          		  LED_OFF_4;
   		          LED_OFF_6;

			 }

				else {
					x_pos=(RX_BUF[5]<<8)+RX_BUF[4];//获取X坐标
					y_pos=(RX_BUF[7]<<8)+RX_BUF[6];//获取Y坐标
					int16_t tempx,tempy;
					tempx = 0x8000&x_pos;//保留最高位
					x_pos = x_pos&0x7fff;//清除最高位
					if(!tempx){//判断最高位是否为0
						x_pos = -x_pos;//为0则取反（即坐标变负值）
					}
					//跟X坐标同理
					tempy = 0x8000&y_pos;
					y_pos = y_pos&0x7fff;
					if(!tempy){
						y_pos = -y_pos;
					}
					
				
                char x_y_pos[32]={0};
				sprintf(x_y_pos,"x_pos: %d,y_pos: %d\r\n",x_pos,y_pos);
                HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)x_y_pos,strlen(x_y_pos),0xFFFF);  //输出X,Y轴坐标
				  
				angle = atan2 (x_pos,y_pos) * 180.0 / PI;//使用三角函数公式反正切函数atan2得角度
				char angle_str[32]={0};
				sprintf(angle_str,"angle: %lf,\r\n",angle);
                 HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)angle_str,strlen(angle_str),0xFFFF);  //输出角度
				  
				   if((angle>=(-60)&&(angle<(-20))))   //-60度到-20度
				 {
					  LED_ON_2;
					  LED_OFF_4;
					  LED_OFF_6;
				 }
				else  if((angle>=(-20)&&(angle<=20)))       //-20度到20度
				 {
					  LED_OFF_2;
					  LED_ON_4;
					  LED_OFF_6;
				 }
				 else if((angle>20&&(angle<=60)))       //20度到60度
				 {
					  LED_OFF_2;
					  LED_OFF_4;
					  LED_ON_6;
				 }
		
			}
				while(HAL_UART_GetState(&huart2)==HAL_UART_STATE_BUSY_TX);//判缓存数组是否发送完毕
				memset(RX_BUF,0x00,sizeof(RX_temp));//清空缓存数组
				RX_count = 0;//计数位置零
			}  
			HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&RX_temp,1);//串口1继续接收数据
  }
}
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七、效果演示

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八、源码地址

源码地址：https://e.coding.net/axk/stm32_rd-03/STM32_Rd03D_LED.git

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