Pixhawk---超声波模块添加说明(I2C方式)

本文介绍如何在Pixhawk固件中通过串口、I2C及PWM等方式添加超声波模块。针对串口资源有限的情况,推荐使用I2C方式,并提供了mb12xx超声波模块的具体驱动路径。

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1 说明

  在Pixhawk的固件中,已经实现了串口和i2c的底层驱动,并不需要自己去写驱动。通过串口的方式添加超声波的缺点是串口不够,不能添加多个超声波模块,此时需要用到i2c的方式去添加了。在Pixhawk固件中,i2c的方式去添加超声波模块传感器已经实现了一个mb12xx超声波产品的驱动,可以直接使用,模块位置为:../src/drivers/mb12xx。当然还可以通过PWM的方式去添加超声波模块(模块支持此功能);

2 模块连接说明

超声波mb12xx   
  • 1
  • 2

sonar
sonar-pixhawk

激光雷达(支持通过PWM方式)
  • 1
  • 2

PWM方式
I2C方式

3 相关资料

http://copter.ardupilot.com/wiki/common-optional-hardware/common-rangefinder-landingpage/common-rangefinder-lidarlite/

http://copter.ardupilot.com/wiki/common-optional-hardware/common-rangefinder-landingpage/common-rangefinder-maxbotix-analog/

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.1.q6h2kN&id=40143003917&ns=1&abbucket=6#detail

http://www.maxbotix.com/documents/I2CXL-MaxSonar-EZ_Datasheet.pdf

### 超声波模块与串口/I2C通信的技术细节 #### 1. 超声波模块的工作原理 超声波模块通过发射高频声波并接收反射信号来测量距离。其基本工作流程包括发送触发信号、等待回响信号以及计算时间差以得出目标物体的距离[^1]。 #### 2. 串口通信技术细节 当使用串口连接超声波模块时,数据传输基于异步串行通信协议。通常情况下,超声波模块会按照固定的波特率(如9600bps)向主机设备发送测得的数据帧。对于某些高级模块,还可以配置不同的参数,例如单位(厘米或英寸)、采样频率等。需要注意的是,在多模块应用环境中,由于可用串口数量有限,可能无法满足扩展需求[^2]。 以下是利用Python在树莓派上读取通过串口返回的超声波数据的一个例子: ```python import serial ser = serial.Serial('/dev/ttyS0', 9600, timeout=1) def read_distance(): data = ser.readline().decode('utf-8').strip() try: distance = float(data) return distance except ValueError: return None if __name__ == "__main__": while True: dist = read_distance() if dist is not None: print(f"Distance: {dist} cm") ``` #### 3. I2C通信技术细节 相比于串口,I2C是一种两线制同步总线接口标准,适合短距离低速率场景下的多设备互联。Pixhawk平台内置了针对特定型号(如MB12XX系列)超声波传感器的支持库文件夹路径位于`../src/drivers/mb12xx`。开发者无需重新编写驱动程序即可调用这些功能完成初始化设置及周期性轮询操作获取实时高度数值反馈给飞控算法处理单元作为输入变量参与闭环控制运算过程。 另外值得注意的一点是部分多功能型号产品允许用户借助外部元件调整默认通讯机制从而兼容更多类型的主板架构;比如改变R7电阻值可以分别进入GPIO、IIC(UART)或者OneWire模式之一运行状态之中[^3]。 #### 4. 实际接线方法示例 (以树莓派为例) 如果采用UART方式进行交互,则需将对应管脚正确对接起来——TXD/RXD分别连至US-100相应端子处再加上电源供应线路构成完整电路布局图如下所示: | Raspberry Pi | US-100 | |-------------|--------| | GPIO14 | TX | | GPIO15 | RX | | GND | GND | | 5V | VCC | 此表格仅适用于所提及品牌版本,请参照具体器件手册确认无误后再行动作以免损坏硬件资源造成不可逆损害后果严重警告提示各位读者朋友务必谨慎行事[^4]! ---
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