• 使用超核CH系列连接stm32，连接阿里云

    本文使用超核CH020系列，连接stm32f103vet6，使用hal库开发，将CH020传感器数据上传至阿里云平台。

    1.介绍超核CH020

    CH020拥有数据预处理和基于四元数的扩展卡尔曼（EKF）数据融合引擎，因此可以为用户提供原始数据，姿 态数据、四元数、温度等数据信息。

    详细介绍如下

    加速度（Accleration）含有重力并标定后的加速度

    角速度（Angular Rates） 标定后的角速度

    姿态角（Attitude） 俯仰（Pitch）、航滚（Roll）、航向（Yaw）

    四元数（Quaternion） 姿态四元数

    温度（Temprature）传感器内部温度

             左图：这是我手上的一款超核公司的ch020

    2.上位机使用

    我们将ch020通过type-B线连接至电脑，打开CHCenter上位机，然后点击左上角的连接，连接成功后就可以看见IMU的各项参数了，由于我这个是六轴的，所以磁场和气压都尚未配备，我们可以看见其他的参数还是十分完善的，比如说加速度、角速度、姿态信息，四元数。

    3.CH020与stm32配合使用                                                                                                                 

    我将串口二配置了ch020，以便解析传感器数据，串口三配置了esp8266，也就是WiFi模块，将收集到IMU的数据上传至云平台。

    1. void USART1_Init(unsigned int BPS, void Tx_Over(void), void (*RxFunction)(unsigned char RX_Data))
    2. {
    3.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    4.    
    5. 	
    6.     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();	
    7. 	__HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();
    8. 	  
    9.     Usart_ISR.U1TXOver = Tx_Over;   	     
    10.     Usart_ISR.U1RXOperation = RxFunction;  
    11.  
    12. 	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;
    13.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    14.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    15.     HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    16.  
    17.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
    18.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    19.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    20.     HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    21. 		
    22. 	huart1.Instance = USART1;
    23.     huart1.Init.BaudRate = BPS;
    24.     huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
    25.     huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
    26.     huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    27.     huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    28.     huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
    29.     huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
    30.     if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
    31.     {
    32.       Error_Handler();
    33.     }
    34. 		
    35. 		__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_RXNE);  
    36.  
    37. 	   //USART1 NVIC ÅäÖÃ	
    38. 	   HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 1);
    39. 	   HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);
    40. }
    41.  
    42. void USART2_Init(unsigned int BPS, void Tx_Over(void), void (*RxFunction)(unsigned char RX_Data))
    43. {
    44.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    45.    
    46. 	
    47.     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();	
    48. 	__HAL_RCC_USART2_CLK_ENABLE();
    49. 	  
    50.     Usart_ISR.U2TXOver = Tx_Over;   	   
    51. 	Usart_ISR.U2RXOperation = RxFunction;  
    52.  
    53. 	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;
    54.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    55.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    56.     HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    57.  
    58.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;
    59.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_INPUT;
    60.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    61.     HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    62. 		
    63. 	huart2.Instance = USART2;
    64.     huart2.Init.BaudRate = BPS;
    65.     huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
    66.     huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
    67.     huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    68.     huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    69.     huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
    70.     huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
    71.     if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK)
    72.     {
    73.       Error_Handler();
    74.     }
    75. 		
    76. 		__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2, UART_IT_RXNE);  
    77.  
    78. 	   //USART2 NVIC ÅäÖÃ	
    79. 	   HAL_NVIC_SetPriority(USART2_IRQn, 0, 1);
    80. 	   HAL_NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);
    81. }

    这是串口二和串口三的hal库配置

    1. //´串口二接收
    2. uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx)
    3. {
    4.   /* Check the parameters */
    5.   assert_param(IS_USART_ALL_PERIPH(USARTx));
    6.   
    7.   /* Receive Data */
    8.   return (uint16_t)(USARTx->DR & (uint16_t)0x01FF);
    9. }
    10.  
    11. #define IT_Mask                   ((uint16_t)0x001F)  /*!< USART Interrupt Mask */
    12. #define USART_IT_CTS                         ((uint16_t)0x096A)
    13.  
    14. ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT)
    15. {
    16.   uint32_t bitpos = 0x00, itmask = 0x00, usartreg = 0x00;
    17.   ITStatus bitstatus = RESET;
    18.   /* Check the parameters */
    19.   assert_param(IS_USART_ALL_PERIPH(USARTx));
    20.   assert_param(IS_USART_GET_IT(USART_IT));
    21.   /* The CTS interrupt is not available for UART4 and UART5 */ 
    22.   if (USART_IT == USART_IT_CTS)
    23.   {
    24.     assert_param(IS_USART_123_PERIPH(USARTx));
    25.   }   
    26.   
    27.   /* Get the USART register index */
    28.   usartreg = (((uint8_t)USART_IT) >> 0x05);
    29.   /* Get the interrupt position */
    30.   itmask = USART_IT & IT_Mask;
    31.   itmask = (uint32_t)0x01 << itmask;
    32.   
    33.   if (usartreg == 0x01) /* The IT  is in CR1 register */
    34.   {
    35.     itmask &= USARTx->CR1;
    36.   }
    37.   else if (usartreg == 0x02) /* The IT  is in CR2 register */
    38.   {
    39.     itmask &= USARTx->CR2;
    40.   }
    41.   else /* The IT  is in CR3 register */
    42.   {
    43.     itmask &= USARTx->CR3;
    44.   }
    45.   
    46.   bitpos = USART_IT >> 0x08;
    47.   bitpos = (uint32_t)0x01 << bitpos;
    48.   bitpos &= USARTx->SR;
    49.   if ((itmask != (uint16_t)RESET)&&(bitpos != (uint16_t)RESET))
    50.   {
    51.     bitstatus = SET;
    52.   }
    53.   else
    54.   {
    55.     bitstatus = RESET;
    56.   }
    57.   
    58.   return bitstatus;  
    59. }
    60. #define USART_IT_RXNE                        ((uint16_t)0x0525)
    61.  
    62. void USART2_IRQHandler(void)
    63. {
    64. 	uint8_t ch;
    65. 	if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)
    66.     {
    67.         ch = USART_ReceiveData(USART2);	
    68.     }
    69.     
    70.     /* decode each byte */
    71.     decode_succ = ch_serial_input(&raw, ch);
    72. }

     这是串口二的接收函数，将接收到的数据存入并解析。

    1. int main(void)
    2. {
    3.   HAL_Init();
    4.   SystemClock_Config();
    5. 	SysTick_Init(systick_isr);
    6. 	USART1_Init(115200,NULL,NULL);
    7. 	USART2_Init(115200,NULL,NULL);;
    8. 	ESP_Init();   //WIFI³õʼ»¯
    9.   AliYun_Mqtt_Init();   //³õʼ»¯É豸ID,API_KEY
    10. 	  while(1)
    11.     { 
    12. 		  if(esp_connect_ok != ESP_STA_CONNECTED)  
    13. 		  {
    14. 			  ESP_Client_ConnectServer(0,(u8 *)Server_Addr,(u8 *)"1883",(u8 *)"123",(u8 *)"ljt558..");  
    15. 			  connect_ok = MQTT_IDLE;
    16. 		  }
    17. 		  else
    18. 		  {
    19. 			  if(connect_ok == MQTT_IDLE)  //ûÓн¨Á¢MQTTÁ¬½Óʱ,·¢ÆðMQTTÁ¬½Ó
    20. 			 {
    21. 				//½¨Á¢MQTTÁ¬½Ó
    22. 				AliYun_Mqtt_Connect();
    23. 				connect_ok = MQTT_WAIT;
    24. 			 }
    25. 		  }
    26. 		ESP_RecvProcess();	 
    27.         if(decode_succ)
    28.         {
    29.             decode_succ = 0;
    30.             delay_ms(1000);
    31.             ch_dump_imu_data(&raw);
    32. 					  senddata(&raw);
    33. 				  	 delay_ms(1000);
    34.         }
    35.      	}
    36. 		}

    主函数配置，前面配置了时钟信号，后面配置串口初始化，中断，连云函数等等。

    将代码烧入单片机里。

    4.查看串口助手和云平台

     可以看见，我们解析了数据，并按两秒的延时打印出来（测试需要，实际并不用设置这么高的延时）。

    解析出来的数据分别是xyz轴上的加速度，角速度，以及姿态信息，例如横滚角，俯视角，航向角，四元数，温度。

    图为：云平台数据

    本来想将所有数据上传至云平台的，奈何一个一个建立物模型太过于麻烦，于是建立了xyz轴上的加速度，角速度便于观看。

    CH020与单片机的连接，不仅仅是我们这样的简单使用，更多的是

    CH0X0系列可以精确地感知移动设备的俯仰（Pitch）、横滚（Roll）、航向（Yaw）等姿态信息，比如 AR/VR，自动导引小车（AGV），巡检机器人、无人机等应用领域。它可与激光雷达（Lidar）、视觉（Camera） 等导航方案形成优势互补，增强设备的导航精度，并减小对外界参考物体的依赖。典型的应用市场如下：

    自动导引小车（AGV/AMR）

    服务机器人

    巡检机器人

    组合导航（INS）

    工程机械

    智慧农机

    倾角检测

    这些应用市场都大有可为，希望更多的开发者能将这块IMU应用于更多场景。

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/ljt2333/article/details/132639420