文章目錄

驅動文件

前言

幹活中用到了深度解算板，寫了相應的驅動程序，放出來。

這個模塊本身的協議比較簡單，所以模塊的驅動也很小巧。

驅動被設計爲擁有指令器和接收機兩個部分，完全被動方式運行，與具體的平臺解耦，只支持串口通訊。

深度傳感器解算板V1.0簡介

概述

深度傳感器器解算板。⽤於讀回深度傳感器器的測量信息，轉爲串口輸出。

深度解算板⽀持接入ROVMAKER的深度傳感器線序，適⽤於MS5837型號深度傳感器。確認線序後將傳感器接入解算板的任一1.25mm防反接座，目前只支持同時接入一個MS5837深度傳感器，連接解算板到外部主控制器。

解算板和傳感器需在水面上電。上電後解算板會測量出環境空氣的壓力值標爲深度輸出的零點。上電後⽆傳感器故障，解算板即開始輸出深度溫度信息。

通信協議

輸出格式

解算板輸出字符串格式： T=XX.XXD=XX.XX\r\n
浮點數溫度輸出 T 單位:攝⽒度(°C)
浮點數深度輸出 D 單位:米(m)
例: T=25.27D=1.21 溫度爲25.27°C深度爲1.21m

控制指令

解算板可通過串口發送字符串配置解算板參數。

!Fxxxx\r\n ：
xxxx爲設置的液體密度設置液體密度:設置所測⽔水的密度。單位:kg/m3。
通常淡水中密度設置爲997(kg/m3)，海水密度(1029kg/m3)。解算板默認設置爲997kg/m3。
!Lx\r\n：
x爲LED運⾏狀態運⾏指示燈狀態:可設置爲關閉/常亮/閃爍。默認爲閃爍
0 LED關閉；1 LED常亮；2 LED閃爍。
例: !L0\r\n 關閉運⾏指示燈
!L1\r\n 常亮運⾏指示燈
!L2\r\n 閃爍運⾏指示燈
!Bxxxx\r\n ：
xxxx爲設置的波特率串口波特率設置:默認波特率爲115200bps，可通過發送指令修改波特率。通常不需要修改此參數。
例：!B9600\r\n 修改波特率爲9600bps。當串口1波特率配置發⽣錯誤時，可通過預留串口2發送該指令配置串口1波特率。
!Dxx.xx\r\n ：
xx.xx 爲浮點數offset 深度輸出offset調整預留指令:浮點數，在當前深度輸出的數值上加上offset值。例：
當前輸出深度-0.55，offset設置0.55，加上offset後深度輸出爲 -0.55+offset=0.00。當前輸出深度0.1，offset設置-0.1，加上offset後深度輸出爲0.00
!Txx.xx\r\n ：
xx.xx 爲浮點數offset 溫度輸出offset調整預留指令:浮點數，在當前溫度輸出的數值上加上offset值。例：
當前輸出溫度25.00，offset設置1，加上offset後深度輸出爲 25.00+offset=26.00。當前輸出深度25.00，offset設置-1，加上offset後深度輸出爲24.00
!!\r\n ：
暫停傳感器器輸出，串口輸出所有參數。再次發送停⽌參數輸出，繼續傳感器輸出。串口輸出參數格式如下：
!R\r\n ：
復位解算板。
!r\r\n ：
恢復所有初始化設置。
!C\r\n ：
清除所有offset設置參數配置後傳感器器解算板會保存當前設置，重新上電後配置數據仍然有效。
!!\r\n：
暫停傳感器器輸出，串串⼝口輸出所有參數。再次發送停⽌止參數輸出，繼續傳感器器輸出。
!R\r\n：
復位解算板。
!r\r\n：
恢復所有初始化設置。
!F1029\r\n：
設置液體密度參數。
!L2\r\n：
設置運⾏狀態指示燈狀態。
!B9600\r\n：
設置輸出串口波特率。
!D0.200\r\n：
深度offset調整預留指令。
!T0.200\r\n：
溫度offset調整預留指令。
!C\r\n：
清除所有offset設置。

驅動文件

M10Driver.h

/*
*******************************************************************************************
*
*                                    M10 DRIVER MODULE
*                                       M10驅動模塊
*
* File : M10Driver.h
* By   : Lin Shijun(https://blog.csdn.net/lin_strong)
* Date:  2020/04/29
* version: V1.0
* History: 2020/04/29 V1.0 the prototype
* Note   : The M10 driver is divided into two part, i.e. cmder and recver. The cmder is for
*          sending the M10 command. The recver is for resolving data from the M10.
*          lack "!!\r\n" command in this version intentionally, so that the receiver can
*          only take care of the common data in form of "T=XX.XXD=XX.XX\r\n".
********************************************************************************************
*/

#ifndef   M10DRIVER_H
#define   M10DRIVER_H

/*
******************************************************************************************
*                                    INCLUDE
******************************************************************************************
*/

#include <stdint.h>

/*
******************************************************************************************
*                                    DEBUG CONFIGURATION
******************************************************************************************
*/

// to enable debug messages in this module
// #define M10_DEBUG  

/*
******************************************************************************************
*                                       TYPE DEFINE
******************************************************************************************
*/

typedef struct M10STRUCT_DATA{
  float temp;   // °C
  float depth;  // m
} M10Data;

typedef void (* M10FUNC_DATA)(M10Data data);

typedef enum {
  M10LED_OFF     = 0,
  M10LED_ON      = 1,
  M10LED_TWINKLE = 2,
}M10LEDScheme;

/*
************************************************************************************
*                                    INTERFACES
************************************************************************************
*/

void M10Cmder_Init(void (* outChannel)(uint8_t *buf, uint16_t len));
void M10Cmder_Destroy(void);
void M10Cmder_setLiquidDensity(uint16_t value);
void M10Cmder_setLEDScheme(M10LEDScheme s);
void M10Cmder_setBaudRate(uint32_t value);
void M10Cmder_setDepthOffset(float value);
void M10Cmder_setTempOffset(float value);
void M10Cmder_ClearOffset(void);
void M10Cmder_ResetBoard(void);
void M10Cmder_FactoryReset(void);

void M10Recver_Init(M10FUNC_DATA onRecvData);
// Call it to modify the call-back function.
void M10Recver_RegisterCallback(M10FUNC_DATA onRecvData);
void M10Recver_CleanupBuffer(void);
// Feed the receiver every byte received so that receiver can notify user
// the resolved data for each frame.
void M10Recver_Feed(uint8_t nextByte);
void M10Recver_Destroy(void);

#endif  // of M10DRIVER_H

M10Recver.c

/*
*******************************************************************************************
*
*                                    M10 RECEIVER MODULE
*                                    M10驅動模塊 - 接收機
*
* File : M10Recver.c
* By   : Lin Shijun(https://blog.csdn.net/lin_strong)
* Date:  2020/04/27
* version: V1.0
* History: 2020/04/27 V1.0 the prototype
* Note   : The receiver has simple format check for data, which only checks for whether they
*          are right characters. A more strict format check may be implemented in the further.
********************************************************************************************
*/

/*
*********************************************************************************************
*                                       INCLUDES
*********************************************************************************************
*/

#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>
#include "M10Driver.h"
#include "RxMac.h"

#ifndef M10_DEBUG
#undef _DEBUG
#endif

#include "DebugMsg.h"
/*
*********************************************************************************************
*                                       LOCAL FUNCTION
*********************************************************************************************
*/

#define ARRAYSIZE(arr)  (sizeof(arr)/ sizeof(arr[0]))
static void _onFlushed(RxMac sender,RxMacPtr buf,uint16_t len,RxState state,
                           RxFlag HorU,RxFlag Ender);
/*
*********************************************************************************************
*                                       LOCAL VARIABLE
*********************************************************************************************
*/
static const char * _str_M10Recver = "M10Recver";

static M10FUNC_DATA _onRecvData;
static const uint8_t _flag_header[] = {(uint8_t)'T', (uint8_t)'='};
static const uint8_t _flag_ender[] = {(uint8_t)'\r', (uint8_t)'\n'};
static const RXFLAG_STRUCT _flags[] = {
  {_flag_header, 2, RXFLAG_OPTION_STRONG_HEADER},
  {_flag_ender , 2, RXFLAG_OPTION_STRONG_ENDER }
};
static RxMac _mac;
static uint8_t _macBuf[23];
/*
*********************************************************************************************
*                                 INTERFACE IMPLEMENTATION
*********************************************************************************************
*/

void M10Recver_Init(M10FUNC_DATA onRecvData){
  _onRecvData = onRecvData;
  _mac = RxMac_Create(_flags, ARRAYSIZE(_flags), _macBuf, sizeof(_macBuf) - 1,
                       NULL, NULL, _onFlushed);
  if(_mac == NULL)
    for(;;)
      ;
}

void M10Recver_Destroy(){
  _onRecvData = NULL;
  RxMac_Destroy(_mac);
}

void M10Recver_RegisterCallback(M10FUNC_DATA onRecvData){
  _onRecvData = onRecvData;
}

void M10Recver_CleanupBuffer(void){
  RxMac_ResetState(_mac);
}

void M10Recver_Feed(uint8_t nextByte){
  RxMac_FeedData(_mac, nextByte);
}

/*
*********************************************************************************************
*                               LOCAL FUNCTION IMPLEMENTATION
*********************************************************************************************
*/
static int _FloatFormatRight(const char *beg, const char *end){
  const char *p;
  if(end - beg <= 0)
    return 0;
  for(p = beg; end - p > 0; p++)
    if(!isdigit(*p) && *p != '-' && *p != '.')
      return 0;
  return 1;
}

static void _onFlushed(RxMac sender,RxMacPtr buf,uint16_t len,RxState state,
                       RxFlag HorU,RxFlag Ender){
  const char *pD;
  M10Data data;
  if(_onRecvData == NULL || !state.headerFound || !state.enderFound)
    return;
  buf[len] = '\0';
  pD = (const char *)&buf[2];
  while(pD[0] != '\r' && !(pD[0] == 'D' && pD[1] == '='))
    ++pD;

  if(pD[0] != 'D' || !_FloatFormatRight((const char *)&buf[2], pD) || 
    !_FloatFormatRight((const char *)&pD[2], (const char *)buf + len - 2)){
    _dbg_printf2("%s: got corrupt frame-%s", _str_M10Recver, (const char *)buf);
    return;
  }

  data.temp  = (float)atof((const char *)&buf[2]);
  data.depth = (float)atof((const char *)&pD[2]);
  _dbg_printf3("%s: got data-temp(%.2f),depth(%.2f)\r\n", _str_M10Recver, data.temp, data.depth);
  _onRecvData(data);
}

M10Cmder.c

/*
*******************************************************************************************
*
*                                    M10 COMMANDER MODULE
*                                    M10驅動模塊 - 指令器
*
* File : M10Cmder.c
* By   : Lin Shijun(https://blog.csdn.net/lin_strong)
* Date:  2020/04/29
* version: V1.0
* History: 2020/04/29 V1.0 the prototype
* Note   : 
********************************************************************************************
*/

/*
*********************************************************************************************
*                                       INCLUDES
*********************************************************************************************
*/

#include <stdio.h>
#include "M10Driver.h"

/*
*********************************************************************************************
*                                  LOCAL FUNCTION DECLARATION
*********************************************************************************************
*/
static void _sendCmd(char cmdByte, const char *paramStr);

/*
*********************************************************************************************
*                                       LOCAL VARIABLE
*********************************************************************************************
*/
static void (* _out)(uint8_t *buf, uint16_t len) = NULL;

/*
*********************************************************************************************
*                                 INTERFACE IMPLEMENTATION
*********************************************************************************************
*/

void M10Cmder_Init(void (* outChannel)(uint8_t *buf, uint16_t len)){
  _out = outChannel;
}

void M10Cmder_Destroy(){
  _out = NULL;
}

void M10Cmder_setLiquidDensity(uint16_t value){
  char buf[8];
  (void)sprintf(buf, "%u", value);
  _sendCmd('F', buf);
}

void M10Cmder_setLEDScheme(M10LEDScheme s){
  char buf[8];
  if(s > M10LED_TWINKLE)
    return;
  (void)sprintf(buf, "%u", s);
  _sendCmd('L', buf);
}

void M10Cmder_setBaudRate(uint32_t value){
  char buf[14];
  (void)sprintf(buf, "%lu", (unsigned long)value);
  _sendCmd('B', buf);
}

void M10Cmder_setDepthOffset(float value){
  char buf[14];
  // Note: may overflow here, consider snprintf
  (void)sprintf(buf, "%.2f", value);
  _sendCmd('D', buf);
}

void M10Cmder_setTempOffset(float value){
  char buf[14];
  // Note: may overflow here
  (void)sprintf(buf, "%.2f", value);
  _sendCmd('T', buf);
}

void M10Cmder_ClearOffset(void){
  _sendCmd('C', NULL);
}

void M10Cmder_ResetBoard(void){
  _sendCmd('R', NULL);
}

void M10Cmder_FactoryReset(void){
  _sendCmd('r', NULL);
}

/*
*********************************************************************************************
*                                 LOCAL FUNCTION IMPLEMENTATION
*********************************************************************************************
*/

static void _sendCmd(char cmdByte, const char *paramStr){
  int len;
  static uint8_t buf[20];
  if(_out == NULL)
    return;
  if(paramStr == NULL)
    paramStr = "";
  len = sprintf((char *)buf, "!%c%s\r\n", cmdByte, paramStr);
  _out(buf, len);
}

依賴

接收器的實現依賴於我寫的通用接收機：
通用接收狀態機模塊

至於DebugMsg.h則是我自己使用的調試信息的模塊：

#ifndef _DEBUG_MSG_H
#define _DEBUG_MSG_H
#include <stdio.h>
#ifdef _DEBUG
  #define _dbg_printf0(format)                   ((void)printf(format))
  #define _dbg_printf1(format,p1)                ((void)printf(format,p1))
  #define _dbg_printf2(format,p1,p2)             ((void)printf(format,p1,p2))
  #define _dbg_printf3(format,p1,p2,p3)          ((void)printf(format,p1,p2,p3))
  #define _dbg_printf4(format,p1,p2,p3,p4)       ((void)printf(format,p1,p2,p3,p4))
  #define _dbg_printf5(format,p1,p2,p3,p4,p5)    ((void)printf(format,p1,p2,p3,p4,p5))
  #define _dbg_printf6(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6) ((void)printf(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6))
  #define _dbg_printf7(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7) \
                ((void)printf(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7))
  #define _dbg_printf8(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8) \
                ((void)printf(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8))
  #define _dbg_printf9(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8,p9) \
                ((void)printf(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8,p9))
#else
  #define _dbg_printf0(format)
  #define _dbg_printf1(format,p1)
  #define _dbg_printf2(format,p1,p2)
  #define _dbg_printf3(format,p1,p2,p3)
  #define _dbg_printf4(format,p1,p2,p3,p4)
  #define _dbg_printf5(format,p1,p2,p3,p4,p5)
  #define _dbg_printf6(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6)
  #define _dbg_printf7(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7)
  #define _dbg_printf8(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8)
  #define _dbg_printf9(format,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8,p9)
#endif

int dummyprintf(const char *format, ...);

#endif

這樣在項目中同時宏定義 _DEBUG 和 M10_DEBUG 時纔會打印調試信息。不需要的話刪除相關語句就好。

想要了解相關技巧的話詳見：
C語言宏配置的各種奇淫技巧

使用示例

使用此模塊基本分幾步：

初始化模塊
如需要發送指令則實現並註冊信道給指令器；註冊回調函數給接收器，這樣接收器在發現完整的數據幀時就會通過回調函數進行通知。
不斷接收數據，並喂(Feed)給接收器；如需要發指令，隨時調用指令器的接口。

以下代碼示例了在上電後不斷讀取數據並進行解析(假設使用標準輸入輸出上的串口和深度解算板通信)：


#include "M10Driver.h"
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
……
// 收到數據的回調函數
static void onDataResolved(M10Data data);
// 發送信道
static void sendChannel(uint8_t *buf, uint16_t len);

void main(){
  uint8_t b;
  ……
  M10Recver_Init(onDataResolved);
  M10Cmder_Init(sendChannel);
  
  // 如果需要的話發送對應指令
  // M10Cmder_ResetBoard();
  
  for(;;){
    // 不斷得到下一個字節並餵給接收機
    // 接收機會通過回調函數實時傳遞解析出來的值
    b = (uint8_t)getchar();
    M10Recver_Feed(b);
  }
}

static void onDataResolved(M10Data data){
  // data中就是實時解析到的數據，具體怎麼使用是你的事
}

static void sendChannel(uint8_t *buf, uint16_t len){
  // 往標準輸出輸出這個字節
  while(len-- > 0)
    putchar((char)*buf++);
}

更新歷史

2020/06/06 放出V1.0

[嵌入式開發模塊]深度傳感器解算板(MS5837轉串口板) 驅動模塊

文章目錄

前言

深度傳感器解算板V1.0簡介

概述

通信協議

輸出格式

控制指令

驅動文件

M10Driver.h

M10Recver.c

M10Cmder.c

依賴

使用示例

更新歷史

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Mac下配置sublime實現LaTeX

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

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