控制器与对靶装置通信协议

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#单片机 #自定义协议 #帧头处理 #上位机 #解析数据

一、 控制示意图

控制器发送自定义的协议给对靶系统，对靶系统也返回对应的帧。
在这里插入图片描述

1.1 控制器—>对靶装置

这是控制器发送到对靶装置的协议格式：
在这里插入图片描述

1.2 对靶装置—>控制器

这是对靶装置发给控制器的协议格式：
在这里插入图片描述

二、命令格式具体参数意义

2.1登入命令

2.1.1 控制器作为客户端发送命令

在这里插入图片描述
完整的数据包（16进制）：02734C442003
代码如下：

byte[] login ={ 0x02, 0x73, 0x4C, 0x44,0x20,0x03 };  //登录指令

clientStream.Write(loginlidar, 0, loginlidar.Length)； //发送登录指令
if (clientStream.CanRead)
{
byte[] loginanswer = new byte[1024]; //开辟缓存区
StringBuilder myCompleteMessage = new StringBuilder(); //接收结果变量
int numberOfBytesRead = 0;
do
{
numberofBytesRead = clientStream.Read(loginanswer, 0, loginanswer.Length);
//读出 TCPIP 通信接收缓存区
myCompleteMessage.AppendFormat("{0}",Encoding.ASCII.GetString(myReadBuffer, 0,
numberOfBytesRead));
//将网口读到的所有信息堆栈写入接收结果变量
}
while (clientStream.DataAvailable); //若数据没到达则循环接收
//可以继续操作 myCompleteMessage 中的接受信息以确定进一步操作， 下面继续简单提取了关键指令信息， 其中可能包含了 ETX， STX， 您需要进一步精细的进行处理
string result = myCompleteMessage.ToString();
string[] split = result.Split(new char[] { ' ' });//用空格将接收字符串分割成 N 个字符串数组 。
loginresult.Text = split[3];//第 3 部分为设备登录结果信息+ETX ， 首字节为登录结果信息

2.1.2 对靶装置接收到登入命令的返回值

在这里插入图片描述
完整的数据包（16进制，失败）：02734C44203131602003
控制器的代码：

#define PIN 2
volatile long count =0;
volatile int flag = 0;
volatile int mode_flag =0 ;
volatile long maxnum;
byte comdata[8]={0};
char numdata[8]={0,0,0,0};
 
#define A0_Command 0x10  #可用模式选择
#define A1_Command 0x11
#define A2_Command 0x20
#define A3_Command 0x21
 
void receive_data(void);
void test_do_data(void);
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial3.begin(9600);
  pinMode(PIN,INPUT);
  pinMode(13,OUTPUT);
  pinMode(8,OUTPUT);
  attachInterrupt(0,blinkA,FALLING);
}
 
void loop() {
 
  if(Serial3.available()>0)
  {
      receive_data();
      test_do_data();
    }
 
  delay(100); //自己发出脉冲信号测试
  digitalWrite(8,HIGH);
  digitalWrite(8,LOW); 
}
 
void receive_data() #数据接收
{
    int i;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        comdata[i]= Serial3.read();
        delay(2);
      }
    for(i=0;i<4;i++)
    {
        numdata[i]= char(Serial3.read());
        delay(2);
      }
  }
 
void test_do_data(void)
{
    int x;
    if(comdata[0] == 0x02)  // 帧头
    {   
      Serial.println("head is ok");
      
        if (comdata[1]==0x73 && comdata[2]==0x4c && comdata[3]==0x44) //下位机登入对靶系统
        { 
          Serial.println("LIGIN DEVICE");
          switch(comdata[5]){
            case 0x30:
            Serial.println("Ligin Successful");
            break;
            case 0x31:
            Serial.println("Ligin failed");
            break;
            }
        }
          for(x=0;x<8;x++)
          maxnum=(maxnum*10+long(numdata[x]-'0')); 
   }
 }
      
void blinkA()
{
  count++;
  if(count>=maxnum)
  {
      if(flag==0)
        digitalWrite(13,HIGH);
      else
        digitalWrite(13,LOW);
      flag=~flag;
      count=0;       
    }
}

由于对靶系统的接收和发送程序还没调试好，在此用Arduino的两个串口来测试控制器接收到返回值，对应操作。
通过串口发送hex数据给控制器mage2560，执行结果：
在这里插入图片描述

2.2 设备同步指令

2.2.1 控制器作为客户端发送命令

在这里插入图片描述
代码如下：

byte[] login ={ 0x02, 0x73, 0x54, 0x4D,0x20,0x03 };  //调整指令

clientStream.Write(loginlidar, 0, loginlidar.Length)； //发送调整指令
if (clientStream.CanRead)
{
byte[] loginanswer = new byte[1024]; //开辟缓存区
StringBuilder myCompleteMessage = new StringBuilder(); //接收结果变量
int numberOfBytesRead = 0;
do
{
numberofBytesRead = clientStream.Read(loginanswer, 0, loginanswer.Length);
//读出 TCPIP 通信接收缓存区
myCompleteMessage.AppendFormat("{0}",Encoding.ASCII.GetString(myReadBuffer, 0,
numberOfBytesRead));
//将网口读到的所有信息堆栈写入接收结果变量
}
while (clientStream.DataAvailable); //若数据没到达则循环接收
//可以继续操作 myCompleteMessage 中的接受信息以确定进一步操作， 下面继续简单提取了关键指令信息， 其中可能包含了 ETX， STX， 您需要进一步精细的进行处理
string result = myCompleteMessage.ToString();
string[] split = result.Split(new char[] { ' ' });//用空格将接收字符串分割成 N 个字符串数组 。
loginresult.Text = split[3];//第 3 部分为设备登录结果信息+ETX ， 首字节为登录结果信息

2.2.2 对靶装置接收到模式设置命令的返回值

在这里插入图片描述
完整数据包（16进制，进入调试模式）：0273544D3030203030502003
控制解析返回值代码如下：

#define PIN 2
volatile long count =0;
volatile int flag = 0;
volatile int mode_flag =0 ;
volatile long maxnum;
byte comdata[8]={0};
char numdata[8]={0,0,0,0};
 
#define A0_Command 0x10  #可用模式选择
#define A1_Command 0x11
#define A2_Command 0x20
#define A3_Command 0x21
 
void receive_data(void);
void test_do_data(void);
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial3.begin(9600);
  pinMode(PIN,INPUT);
  pinMode(13,OUTPUT);
  pinMode(8,OUTPUT);
  attachInterrupt(0,blinkA,FALLING);
}
 
void loop() {
 
  if(Serial3.available()>0)
  {
      receive_data();
      test_do_data();
    }
 
  delay(100); //自己发出脉冲信号测试
  digitalWrite(8,HIGH);
  digitalWrite(8,LOW); 
}
 
void receive_data() #数据接收
{
    int i;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        comdata[i]= Serial3.read();
        delay(2);
      }
    for(i=0;i<4;i++)
    {
        numdata[i]= char(Serial3.read());
        delay(2);
      }
  }
 
void test_do_data(void)
{
    int x;
    if(comdata[0] == 0x02)  // 帧头
    {   
      Serial.println("head is ok");
      
        if(comdata[1]==0x73 && comdata[2]==0x54 && comdata[3]==0x4D){ //模式设置
          Serial.println("Setting mode");
          switch(comdata[5]){
            case 0x31:
            Serial.println("Mode one");
            break;
            case 0x32:
            Serial.println("Mode two");
            break;
            }
        }
          for(x=0;x<8;x++)
          maxnum=(maxnum*10+long(numdata[x]-'0')); 
   }
 }
      
void blinkA()
{
  count++;
  if(count>=maxnum)
  {
      if(flag==0)
        digitalWrite(13,HIGH);
      else
        digitalWrite(13,LOW);
      flag=~flag;
      count=0;       
    }
}

执行结果：
在这里插入图片描述

2.3设备索引指令

2.3.1 控制器发送指令到对靶系统

在这里插入图片描述
代码基本同上。

2.3.2 控制器得到返回值解析

在这里插入图片描述
代码如下：

#define PIN 2
volatile long count =0;
volatile int flag = 0;
volatile int mode_flag =0 ;
volatile long maxnum;
byte comdata[6]={0};
char numdata[4]={0,0,0,0};
 
#define A0_Command 0x10
#define A1_Command 0x11
#define A2_Command 0x20
#define A3_Command 0x21
 
void receive_data(void);
void test_do_data(void);
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial3.begin(9600);
  pinMode(PIN,INPUT);
  pinMode(13,OUTPUT);
  pinMode(8,OUTPUT);
  attachInterrupt(0,blinkA,FALLING);
}
 
void loop() {
 
  if(Serial3.available()>0)
  {
      receive_data();
      test_do_data();
    }
 
  delay(100); //自己发出脉冲信号测试
  digitalWrite(8,HIGH);
  digitalWrite(8,LOW); 
}
 
void receive_data()
{
    int i;
    for(i=0;i<6;i++)
    {
        comdata[i]= Serial3.read();
        delay(2);
      }
    for(i=0;i<4;i++)
    {
        numdata[i]= char(Serial3.read());
        delay(2);
      }
  }
 
void test_do_data(void)
{
    int x;
    if(comdata[0] == 0x02)  // 头
    {   
      Serial.println("head is ok");
      
        if (comdata[1]==0x73 && comdata[2]==0x4c && comdata[3]==0x44) //模式选择
        { 
          Serial.println("LIGIN DEVICE");
          switch(comdata[5]){
            case 0x30:
            Serial.println("Login Successful");
            break;
            case 0x31:
            Serial.println("Login failed");
            break;
            }
        }
        
        if(comdata[1]==0x73 && comdata[2]==0x54 && comdata[3]==0x4D){
          Serial.println("Setting mode");
          switch(comdata[5]){
            case 0x30:
            Serial.println("Mode one");
            break;
            case 0x31:
            Serial.println("Mode two");
            break;
            }
          }
          
        if (comdata[1]==0x73 && comdata[2]==0x52 && comdata[3]==0x44) //设备索引
        { 
          Serial.println("Device index");
          if(numdata[1]==0x53 &&numdata[1]==0x43&& numdata[1]==x41&& numdata[1]==0x55)
          Serial.println("SCAU")；
        } 
         
        if (comdata[1]==0x73 && comdata[2]==0x54 && comdata[3]==0x49) //对靶装置设定
        
          Serial.println("Device index");
        }          
                
          for(x=0;x<4;x++)
          maxnum=(maxnum*10+long(numdata[x]-'0'));
 
   }

      
void blinkA()
{
  count++;
  if(count>=maxnum)
  {
      if(flag==0)
        digitalWrite(13,HIGH);
      else
        digitalWrite(13,LOW);
      flag=~flag;
      count=0;       
    }
}

在这里插入图片描述

2.3 注销命令

2.3.1控制器登出对靶装置

在这里插入图片描述
完整数据包（16进制）：02734C4F2003
代码如下：

byte[] logout ={ 0x02, 0x73, 0x4C, 0x4f,0x20,0x03 };  //调整指令

clientStream.Write(loginlidar, 0, loginlidar.Length)； //发送调整指令
if (clientStream.CanRead)
{
byte[] loginanswer = new byte[1024]; //开辟缓存区
StringBuilder myCompleteMessage = new StringBuilder(); //接收结果变量
int numberOfBytesRead = 0;
do
{
numberofBytesRead = clientStream.Read(loginanswer, 0, loginanswer.Length);
//读出 TCPIP 通信接收缓存区
myCompleteMessage.AppendFormat("{0}",Encoding.ASCII.GetString(myReadBuffer, 0,
numberOfBytesRead));
//将网口读到的所有信息堆栈写入接收结果变量
}
while (clientStream.DataAvailable); //若数据没到达则循环接收
//可以继续操作 myCompleteMessage 中的接受信息以确定进一步操作， 下面继续简单提取了关键指令信息， 其中可能包含了 ETX， STX， 您需要进一步精细的进行处理
string result = myCompleteMessage.ToString();
string[] split = result.Split(new char[] { ' ' });//用空格将接收字符串分割成 N 个字符串数组 。
loginresult.Text = split[3];//第 3 部分为设备登录结果信息+ETX ， 首字节为登录结果信息

2.3.2控制器对对靶装置返回值的处理

在这里插入图片描述
完整数据包（16进制）：02734C4F203030502003
代码如下：

#define PIN 2
volatile long count =0;
volatile int flag = 0;
volatile int mode_flag =0 ;
volatile long maxnum;
byte comdata[6]={0};
char numdata[4]={0,0,0,0};
 
#define A0_Command 0x10
#define A1_Command 0x11
#define A2_Command 0x20
#define A3_Command 0x21
 
void receive_data(void);
void test_do_data(void);
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial3.begin(9600);
  pinMode(PIN,INPUT);
  pinMode(13,OUTPUT);
  pinMode(8,OUTPUT);
  attachInterrupt(0,blinkA,FALLING);
}
 
void loop() {
 
  if(Serial3.available()>0)
  {
      receive_data();
      test_do_data();
    }
 
  delay(100); //自己发出脉冲信号测试
  digitalWrite(8,HIGH);
  digitalWrite(8,LOW); 
}
 
void receive_data()
{
    int i;
    for(i=0;i<6;i++)
    {
        comdata[i]= Serial3.read();
        delay(2);
      }
    for(i=0;i<4;i++)
    {
        numdata[i]= char(Serial3.read());
        delay(2);
      }
  }
 
void test_do_data(void)
{
    int x;
    if(comdata[0] == 0x02)  // 头
    {   
      Serial.println("head is ok");
      
        if (comdata[1]==0x73 && comdata[2]==0x4c && comdata[3]==0x44) //登入解析
        { 
          Serial.println("LIGIN DEVICE");
          switch(comdata[5]){
            case 0x30:
            Serial.println("Login Successful");
            break;
            case 0x31:
            Serial.println("Login failed");
            break;
            }
        }
        
        if(comdata[1]==0x73 && comdata[2]==0x54 && comdata[3]==0x4D){ //模式选择
          Serial.println("Setting mode");
          switch(comdata[5]){
            case 0x30:
            Serial.println("Mode one");
            break;
            case 0x31:
            Serial.println("Mode two");
            break;
            }
          }
          
        if (comdata[1]==0x73 && comdata[2]==0x52 && comdata[3]==0x44) //设备索引
        { 
          Serial.println("Device index");
          if(numdata[1]==0x53 &&numdata[1]==0x43&& numdata[1]==0x41&& numdata[1]==0x55)
          Serial.println("SCAU");
        } 
         
        if (comdata[1]==0x73 && comdata[2]==0x4C && comdata[3]==0x4f) //对靶装置设定
          Serial.println("Logout");
          switch(comdata[5]){
            case 0x30:
            Serial.println("Logout successful");
            break;
            case 0x31:
            Serial.println("Logout failed");
            break;
            }          
        }          
                
          for(x=0;x<4;x++)
          maxnum=(maxnum*10+long(numdata[x]-'0'));
 }

      
void blinkA() //做执行操作
{
  count++;
  if(count>=maxnum)
  {
      if(flag==0)
        digitalWrite(13,HIGH);
      else
        digitalWrite(13,LOW);
      flag=~flag;
      count=0;       
    }
}

执行结果：
在这里插入图片描述

2.4 关闭对靶系统命令

2.4.1 控制器关闭对靶装置

协议的具体形式在这里插入图片描述
代码与上相似

2.4.2 控制器对返回值处理

在这里插入图片描述
代码与上相似。

2.5控制器对对靶装置设置参数

后续补充

2.6 控制请求数据（单次）

后续补充

2.7 控制器请求数据（多次）

后续补充

总结

在这个自定义的协议中，发送给对靶装置的指令数据包是固定长度6个长度，对靶装置的返数据包是不固定，有的没有包括数据包，有的包括数据字段，使其数据包要单独提出来分析。
有几个问题：
（1）在数据接收部分，校验部分代码没有实现，只是接收保存。
（2）在数据解析部分是对指令解析了，但是没有对数据段内容具体解析。
（3）不固定数据长度的怎么接收处理。

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02-08 1134
一、相机介绍及选型方法1.工业相机介绍工业相机与我们手机上面的相机或者我们单反相机不同，工业相机它能够使用各种恶劣的工作环境，比如说高温，高压，高尘等。工业相机主要有面阵相机和线阵相机，线阵相机主要用于检测精度要求很高，运动速度很快的场景，而面阵相机应用更为广泛。线阵相机这种相机呈现出线状，一般上只在两种情况下使用这种相机，一是被检测视野为细长的带状，多用在滚筒上检测;二是需要很大的视野和很高的精准度。我们看到的线阵相机的物体二维图像是通过多次线阵扫描组合形成的。线阵相机的优点就是可以做很多一维像元数，而且
与Deepseek闲聊时刻
QvQ593520844的博客
07-01 958
它负责高频信号的生成、调制和功率放大。* **射频遥控器：** 使用**射频发射电路**。数字信号通过**ASK（幅移键控）**、**FSK（频移键控）** 或 **OOK（通断键控）** 等方式，调制到特定的**射频**上（如 **315MHz、433MHz、2.4GHz、5.8GHz** 或蓝牙/WiFi频段）。受控设备上的**接收机**负责**接收、解调、解码**该信号，并最终**执行**对应的操作。* **红外遥控器：** 使用**红外发光二极管**发射波长为 **940nm** 左右的红外光。
电信设备-射箭靶移动装置.zip
09-18
射箭靶移动装置可能采用了无线传感器网络（WSN）或者蓝牙、Wi-Fi等无线通信协议，来实现实时的位置数据传输和设备控制。这些技术不仅要求传输距离远，还要确保数据的稳定性和安全性，这对于研发人员来说是一个挑战。...
电子功用-基于单片机的无线光电靶
09-15
单片机，也称为微控制器，是将计算机的核心部件CPU、内存、定时器/计数器和I/O接口集成在一块芯片上的微型计算机。在无线光电靶的设计中，单片机作为核心处理器，负责接收和处理光电传感器的信号，控制无线发射模块...
基于STC12C5A60S2单片机的CQB模拟训练装置.pdf
07-12
这需要传感器技术、微控制器技术与用户界面设计的紧密配合。 4. 压力传感模块： 文档中描述的压力传感模块将水弹的冲击力转换为阻值变化，从而被STC12C5A60S2单片机读取并处理。设计中采用的压电薄膜是一种将压力...
放射线摄影与通信模式设定技术文档
通信模式设定装置指的是用于设置和优化放射线摄影装置与相关医疗信息系统之间通信的技术和设备。它可能包括如下方面： 1. **数据交换协议**：在医学成像领域，常用的数据交换协议如DICOM（数字成像和通信医学）和HL...
MCU 软件断点调试注意事项！！！
qqk808的博客
08-11 412
断点类型原理数量限制速度是否改写代码硬件断点利用 MCU 内部的单元，在指令地址匹配时自动中断一般 4~6 个极快否软件断点直接把目标指令改成一条特殊的“陷阱指令”（如BKPT理论无限（可写内存）RAM 中快，Flash 中慢是所以，这些调试器本质上都一样，只是硬件断点数量受 MCU 限制，而软件断点理论上可以很多，但需要改写代码。硬件断点：靠 MCU 内部比较器实现，不改代码，速度快但数量有限。软件断点：通过改指令（RAM 直接写，Flash 要擦写）实现，数量无限但会改程序。
Vivado GPIO详解
微小冷的学习笔记
08-14 1086
本文介绍了AXI GPIO接口的硬件配置与软件编程方法。硬件部分说明了GPIO核的信号接口功能，包括输入/输出信号、三态控制及各项参数设置（如位宽、默认值、中断使能等）。软件部分重点讲解了xgpio.h提供的GPIO操作函数，包括初始化（XGpio_Initialize）、方向设置（XGpio_SetDataDirection）、数据读写（XGpio_DiscreteWrite/Read）等，并详细说明了各函数的参数用法。该接口支持双通道配置，但中断功能存在一定限制，仅支持上升沿或高电平触发。
蓝桥杯备赛 按键、LCD、定时器
喜喜安的博客
08-13 425
关于按键、LCD、LED、定时器
基于STC8单片机的RTC时钟实现：从原理到实践
weixin_45417754的博客
08-12 986
本文介绍了基于STC8单片机实现RTC时钟功能的完整方案。STC8系列内置RTC模块，无需外接芯片即可实现精准计时，具有简化硬件设计、低功耗等优势。文章详细阐述了RTC核心特性、硬件供电方案、软件配置流程及关键代码实现，包括时间设置与读取功能。通过I2C接口与PCF8563时钟芯片通信，实现了完整的时间管理功能。最后提供了提升稳定性的三个实用技巧：电源滤波、软件校准和数据备份。该方案适用于各类需要精确时间记录的嵌入式应用场景，代码示例可直接用于项目开发。
MCU中的液晶显示屏LCD(Liquid Crystal Display)控制器
guigenyi的专栏
08-12 841
MCU中的LCD控制器是管理液晶显示屏驱动逻辑的关键模块，主要功能包括时序生成、数据格式转换和显存管理。常见实现方式有内置控制器（如STM32的LTDC）和外置控制器两种方案。开发时需配置显示时序、分配显存并可能集成GUI库，同时需解决显存不足、闪烁等常见问题。选型应考虑分辨率、功耗和成本等因素，合理利用硬件加速功能可提升显示性能。实际应用中需严格遵循MCU和LCD的技术规格要求。
为什么电路板GND与外壳GND之间接一个电阻一个电容？
最新发布
domen_pan的博客
08-15 266
安全防护：电阻限制漏电流（如AC市电设备的漏电流），防止触电风险，满足安规标准（如IEC 60950要求漏电流<0.1mA），如果外面有静电，高压之类的，也能有效降低电流，不会对电路内的芯片造成损坏。阻断地环路电流：若PCB GND与外壳直接短接，不同接地点间的电位差会形成地环路电流（如50Hz工频干扰），电阻（通常1MΩ~10MΩ）可阻断低频环路，避免共模噪声。外壳是金属的，中间是一个螺丝孔，也就是跟大地连接起来了。这里通过一个1M的电阻跟一个1nF的电容并联，跟电路板的地连接在一起，这样有什么好处呢？
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