ROS学习之Arduino篇——蓝牙模块与手机进行通信&&读取并发布各种传感器数据_ros蓝牙通信

蓝牙模块与手机进行通信

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本篇主要内容：通过手机蓝牙发送数据给Arduino，其实本篇并不设计到ROS的内容，Arduino读取传感器的值然后以ROS消息方式广播出去的教程将在下一节中进行介绍，可参考：ROS学习之Arduino篇——读取并发布各种传感器数据

1. 介绍

蓝牙HC-05: 蓝牙设备分为主从两种模式，作为主设备时，它查找和连接其它设备；作为从设备时只能被只它设备连接；通讯模式分透明传输和AT命令模式。HC05主要有两种方法进行AT设置，一种是用USB转TTL，另一种就是借助Arduino主板进行设置，本篇使用第二种方式。

2. 连接蓝牙与Arduino

蓝牙与Arduino的连接方式，注意，别  接  错  了...

3. 安装手机软件

手机上使用的软件我用的是这一款：感谢分享，在手机上安装以后打开蓝牙，连上HC-05，再打开手机软件，找到HC-05连上。

选择第一个控制模式：

界面如下，点击右上角的设置按钮，把前后左右四个按钮的值分别设置为：f，b，l，r

4. 编写程序

注意烧写时要把两个串口线拔掉，否则烧写不进去，为什么呢？因为烧写程序用的就是这两个串口，Arduino UNO板子只有这一组串口（TX，RX），连上蓝牙就没办法下载程序了。

char serialData;  
void setup() {  
  Serial.begin(9600);  
}  
 
void loop(){  
  if( Serial.available() > 0 ){   
      
    serialData =  Serial.read();
      
    if ('f' == serialData) {    
      Serial.print(serialData);   
      Serial.println(": forWard Command.");
    }   
    else if('b' == serialData) {  
      Serial.print(serialData);   
      Serial.println(": backWard Command.");
    }   
    else if( 'l' == serialData){  
      Serial.print(serialData);  
      Serial.println(": leftTurn Command.");
    }  
    else if('r' == serialData){  
      Serial.print(serialData);  
      Serial.println(": rightTurn Command.");
    }  
    else{  
      //do nothing.  
    }  
  }  
}  

并读取并发布各种传感器数据

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本篇将读取超声波雷达、电位计和人体红外感应模块传感器的值，然后封装成一个消息类型，最后广播出去。

1. 说明

在ROS中自定义的msg数据类型在Arduino下是不能直接使用的，需要使用rosserial_client包进行转化才能使用，转化方法如下：

rosrun rosserial_client make_library.py path_to_libraries your_message_package

但是在groovy及以上的版本中不需要这么麻烦的，groovy及以上的版本在生成ros_lib的同时，就已经把ROS中自定义的msg类型转化成Arduino下可用的头文件了。如果生成ros_lib之后又在ROS中创建了新的msg文件，那么需要重新生成ros_lib库。

详细内容可参考roswiki：点击打开链接

2. 在rosserial_arduino中自定义数据类型

本篇使用了三个传感器，读取的数值类型分别为float32，int16, 和bool类型，首先在ROS下的my_package包中先定义该数据类型，在～/catkin_ws/src/my_package/msg/下创建sensor.msg文件，写入以下内容：

float32 distance
uint16  resistance
bool    body

更改CMakeList.txt文件，该部分内容可参考：ROS学习之自定义msg类型

在ROS下创建好自定义的类型之后还需要重新生成Arduino IDE使用的ros_lib库，该部分内容可参考：ROS学习之Arduino篇——rosserial_arduino包

这样就可以在ros_lib文件夹下看到会有个my_package文件夹，里面装的就是Arduino下可用的自定义类型头文件。

3. 使用Arduino读取传感器的数据

const int TrigPin = 2; 
const int EchoPin = 3; 
const int BodyPin = 7;
int resistance;
bool body;
float distance; 
 
void setup() {
  Serial.begin(9600); 
  pinMode(TrigPin, OUTPUT); 
  pinMode(EchoPin, INPUT); 
  Serial.println("Ultrasonic and dianweiji: ");
}
 
void loop() {
  digitalWrite(TrigPin, LOW); 
  delayMicroseconds(2); 
  digitalWrite(TrigPin, HIGH); 
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TrigPin, LOW); 
 
  distance = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.00; 
  Serial.print("distance: "); 
  Serial.print(distance); 
  Serial.print("cm  "); 
  
  resistance = analogRead(A0);
  Serial.print("resistance: "); 
  Serial.print(resistance);
 
  body = digitalRead(BodyPin);
  Serial.print("  body: ");
  Serial.println(body);
  
  delay(1000); 
}

4. 更改代码

将数据封装在自定义的sensor数据类型中广播出去

#include<ros.h>
#include<my_package/sensor.h>
 
const int TrigPin = 2; 
const int EchoPin = 3; 
const int BodyPin = 7;
int resistance;
bool body;
float distance; 
 
ros::NodeHandle nh;  
  
my_package::sensor sensor_msg;  
ros::Publisher pub("sensor", &sensor_msg); 
 
void setup() {
 
  nh.initNode();  
  nh.advertise(pub);
  
  Serial.begin(57600); 
  pinMode(TrigPin, OUTPUT); 
  pinMode(EchoPin, INPUT); 
  Serial.println("Ultrasonic and dianweiji: ");
}
 
void loop() {
  digitalWrite(TrigPin, LOW); 
  delayMicroseconds(2); 
  digitalWrite(TrigPin, HIGH); 
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TrigPin, LOW); 
 
  distance = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.00; 
  Serial.print("distance: "); 
  Serial.print(distance); 
  Serial.print("cm  "); 
  
  resistance = analogRead(A0);
  Serial.print("resistance: "); 
  Serial.print(resistance);
 
  body = digitalRead(BodyPin);
  Serial.print("  body: ");
  Serial.println(body);
 
  sensor_msg.distance = distance;
  sensor_msg.resistance = resistance;
  sensor_msg.body = body;
 
  pub.publish(&sensor_msg);
  nh.spinOnce();
  delay(1000);
}

有一点需要注意点是，rosserial_python serial_node.py /dev/ttyACM1中的波特率是57600，所以在使用串口打印时波特率最好也设置成57600。

5. 测试

将代码刷写进Arduino

rosrun rosserial_python serial_node.py /dev/ttyACM0
rostopic list
rostopic echo sensor