今日尝试配通STM32 F103 ZET6与HLK-LD303-24G测距雷达的串口通信解码
文章提供测试代码......
目录
HLK-LD303-24G测距雷达外观：
线路连接准备：
定时器与串口配置准备：
定时器2的初始化：
串口1、2初始化：
串口1、2自定义打印printf（）函数的编写：
串口通信协议解码与校验配置：
首先了解一下它的通信协议：
编辑
定义数据接收的结构体：
数据处理函数：
简易状态机接收检验函数：
测试效果：
HLK-LD303-24G测距雷达外观：
线路连接准备：
我选择使用串口2进行与测距雷达的通信，串口1留着连接电脑进行测试：
定时器与串口配置准备：
先建立一个基本工程:初始化定时器2为1ms溢出一次，并初始化串口1和串口2：
定时器2的初始化：
#include "TIMER_init.h"
//初始化定时器2用作计时中断定时器：
void Timer2_Init(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
TIM_InternalClockConfig(TIM2);//选择哪个中断就写哪个
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //修改分频，对实际情况影响不大，可以不修改,这里是不分频（可选1~72）
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上对齐模式，同时还有向下对齐，中央对齐模式
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 10 - 1; //计数器周期。该参数决定了计数器计数溢出前的最大值。
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 7200 - 1; //分频器预分频系数。该参数决定了计数器时钟频率的变化程度。
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //高级计数器需要，不需要用到的直接给0就好
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);
TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update); //用于解决一复位时就先进一次中断的情况
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //抢占优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //响应优先级
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}
串口1、2初始化：
void Usart1_Init(unsigned int baud)
{
GPIO_InitTypeDef gpio_initstruct;
USART_InitTypeDef usart_initstruct;
NVIC_InitTypeDef nvic_initstruct;
// 打开串口GPIO的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
// 打开串口外设的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
//PA9 TXD // 将USART Tx的GPIO配置为推挽复用模式
gpio_initstruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
gpio_initstruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
gpio_initstruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &gpio_initstruct);
//PA10 RXD // 将USART Rx的GPIO配置为浮空输入模式
gpio_initstruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
gpio_initstruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
gpio_initstruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &gpio_initstruct);
usart_initstruct.USART_BaudRate = baud; //配置波特率
usart_initstruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //无硬件流控
usart_initstruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //接收和发送
usart_initstruct.USART_Parity = USART_Parity_No; //无校验
usart_initstruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //配置停止位 1位停止位
usart_initstruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //配置 针数据字长 8位数据位
// 完成串口的初始化配置
USART_Init(USART1, &usart_initstruct);
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); //使能接收中断
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); /* 嵌套向量中断控制器组选择 */
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; /* 配置USART为中断源 */
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; /* 使能中断 */
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; /* 抢断优先级*/
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; /* 子优先级 */
NVIC_Init(&nvic_initstruct); /* 初始化配置NVIC */
}
void Usart2_Init(unsigned int baud)
{
GPIO_InitTypeDef gpio_initstruct;
USART_InitTypeDef usart_initstruct;
NVIC_InitTypeDef nvic_initstruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
//PA2 TXD
gpio_initstruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
gpio_initstruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
gpio_initstruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &gpio_initstruct);
//PA3 RXD
gpio_initstruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
gpio_initstruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
gpio_initstruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &gpio_initstruct);
usart_initstruct.USART_BaudRate = baud;
usart_initstruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //无硬件流控
usart_initstruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //接收和发送
usart_initstruct.USART_Parity = USART_Parity_No; //无校验
usart_initstruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //1位停止位
usart_initstruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //8位数据位
USART_Init(USART2, &usart_initstruct);
USART_Cmd(USART2, ENABLE); //使能串口
USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE); //使能接收中断
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_Init(&nvic_initstruct);
}
串口1、2自定义打印printf（）函数的编写：
不理解这个的看我之前MSP432的文章有解释：
MSP432自主开发笔记3：串口__编写自定义printf发送函数、编写发送字节字符串函数编写_msp432单片机串口编程-CSDN博客
//选择串口发送数据--自定义Printf
void UsartPrintf (USART_TypeDef *USARTx, char *fmt,...)
{
unsigned char UsartPrintfBuf[296]; //最大长度296
va_list ap;
unsigned char *pStr = UsartPrintfBuf;
va_start(ap, fmt);
vsnprintf((char *)UsartPrintfBuf, sizeof(UsartPrintfBuf), fmt, ap); //格式化
va_end(ap);
while(*pStr != 0)
{
USART_SendData(USARTx, *pStr++);
while(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TC) == RESET);
}
}
串口通信协议解码与校验配置：
首先了解一下它的通信协议：
这里比较重要的是与它通信的串口的波特率须是115200 ：
它有需要我们发送一个固定查询命令的操作来查阅探测结果： 
通信格式如下：
定义数据接收的结构体：
根据以上的学习，我们可以初步决定使用一个结构体来清晰地接收这些数据：
这样对于数据处理与转发就十分清晰与明白了：
//雷达数据反馈结构体
typedef struct {
uint8_t length; // 长度:除帧头及校验字节外的字节数，0x0A，固定字节
uint8_t address; // 地址：固定字节
uint16_t distance; // 距离 cm
uint8_t reserved; // 占 1 个字节，取值 0x00，固定字节
uint8_t status; // 0:无人, 1:有人
uint16_t signalStrength; // 单位 k，信号强度
uint8_t microMotion; // 0:无微动, 1:有微动
uint8_t radarOff; // 0:没有关闭, 1:已关闭
uint8_t checksum; // 校验和
}SenserDataFarm;
extern SenserDataFarm SDF; //实例化结构体数据处理函数：
//处理数据的代码，例如更新距离、状态等变量
void parse_data(uint8_t *data, uint8_t leng)
{
//校验和正确，提取数据
SDF.address=data[0];
SDF.distance = (data[1]<<8) | data[2]; //距离
SDF.reserved=data[3]; //预留
SDF.status = data[4]; //有人、无人
SDF.signalStrength = (data[5] << 8) | data[6]; //信强度
SDF.microMotion= data[7]; // 0:无微动, 1:有微动 单位 k，
SDF.radarOff=data[8]; //0:没有关闭, 1:已关闭
}
简易状态机接收检验函数：
这里用到了状态机思维进行接收数据：
状态机放在串口中断服务函数调用：
/* 数据帧处理函数
帧头：0x55 A5（2字节）
长度：0x0A（1字节）
地址：0xD3（1字节）
距离：高位在前（2字节）
预留：0x00（1字节）
状态：0x00（无人）或0x01（有人）（1字节）
信号强度：高位在前（2字节）
微动：0x00（无微动）或0x01（有微动）（1字节）
雷达关闭状态：0x00（未关闭）或0x01（已关闭）（1字节）
校验和：除校验字节外所有字节的和的低8位（1字节）
*/
//数据帧处理函数 用到简易的状态机
void uart_rx_callback(uint8_t data)
{
static uint8_t state = 0; // 状态机状态
// static uint8_t checksum = 0; // 校验和
static uint8_t expected_length = 10; // 期望的数据长度
static uint8_t received_length = 0; // 已接收的数据长度
switch (state)
{
case 0: // 搜索帧头1
if (data== FRAME_HEADER_1)
{ state = 1;}
break;
case 1: // 搜索帧头2
if (data== FRAME_HEADER_2)
{
state = 2;
}
else
{ state = 0; } // 重新开始搜索帧头1
break;
case 2: // 搜索帧头2
if (data== FRAME_LENGTH)
{
state = 3;
received_length = 0; // 重置已接收长度
}
else
{ state = 0; } // 重新开始搜索帧头1
break;
case 11: // 读取校验和字节
parse_data(rx_buffer,received_length); // 处理数据帧
state = 0; //重置状态机，准备接收下一个数据帧
break;
default: //处理其他数据字段
rx_buffer[received_length++]=data; // 存储数据到缓冲区
if (received_length == expected_length)
// 数据接收完毕
{ state = 11;}
else
{
// 继续接收数据字段
state++;
}
break;
}
}
数据帧处理函数 用到简易的状态机
//void uart_rx_callback(uint8_t data)
//{
// static uint8_t state = 0; // 状态机状态
static uint8_t checksum = 0; // 校验和
// static uint8_t expected_length = 10; // 期望的数据长度
// static uint8_t received_length = 0; // 已接收的数据长度
//
// switch (state)
// {
// case 0: // 搜索帧头1
// if (data== FRAME_HEADER_1)
// {
// state = 1;
checksum+=data; // 更新校验和
// }
// break;
//
// case 1: // 搜索帧头2
// if (data== FRAME_HEADER_2)
// {
// state = 3;
checksum+=data; // 更新校验和
// received_length = 0; // 重置已接收长度
// }
// else
// {
checksum = 0; // 重置校验和
// state = 0; // 重新开始搜索帧头1
// }
// break;
//
case 2: // 读取长度字节
expected_length = data; // 设置期望的数据长度
state = 3;
checksum+=data; // 更新校验和
received_length = 0; // 重置已接收长度
break;
//
// // ... 添加其他状态来处理地址、距离、状态等字段 ...
//
// case 11: // 读取校验和字节
// // 校验和匹配
if ((checksum & 0xFF) == data)
{
// parse_data(rx_buffer,received_length); // 处理数据帧
}
// // 否则，丢弃该数据帧
// state = 0; //重置状态机，准备接收下一个数据帧
// break;
//
// default: //处理其他数据字段
// rx_buffer[received_length++]=data; // 存储数据到缓冲区
checksum += data; // 更新校验和
//
// if (received_length == expected_length)
//
// {
// // 数据接收完毕，等待校验和字节
// state = 11;
// }
// else
// {
// // 继续接收数据字段
// state++;
// }
// break;
// }
//}
测试效果：
