一、介紹

??雖然如今或者將來，5G網絡的建設帶來人工智能和工業自動化的全面升級，生產活動中勞動力的需求大大減少，大量的勞動力將向內容生產行業和服務行業轉移。教育、醫療、娛樂、公共管理等諸多領域，乃至整個社會都將迎來巨大變革。可參閱我的一篇讀書筆記5G社會：萬物互聯新時代。

??但是，使用傳統無線電通信設備通信仍然是非常重要的通信方式，比如無線電臺、對講機，航模、車模、船模遙控等等。與手機移動網絡、WIFI連接相比，無線電連接有它獨特的優勢。

??在樹莓派基礎實驗38：邏輯分析儀分析PWM、UART信號中使用邏輯分析儀，對樹莓派的PWM信號和UART信號進行分析，從中可以詳細了解邏輯分析儀分析的使用方法及PWM信號和UART信號。

??本實驗中將使用邏輯分析儀、樹莓派，對航模無線電接收機輸出的PWM信號、SBUS信號進行采集分析，以便樹莓派能夠接收無線電控制信號，進而可以開發基于無線電控制的樹莓派航模飛行控制系統、或者智能小車的無人駕駛系統。

二、組件

★Raspberry Pi 3 B+全套*1

★睿思凱Frsky X8R 接收機*1

★電平反向器模塊*1

★睿思凱Frsky Taranis X9D PLUS SE2019遙控器*1

★國產夢源DSLogic Plus邏輯分析儀*1

★面包板*1（可選）

★40P軟排線*1

★跳線若干

三、實驗原理

（一）航模無線電遙控系統

本實驗中使用的遙控系統可以自行選擇其它品牌的產品，如國產的天地飛還不錯。

航模的遙控器就是像電視機遙控器、空調遙控器一樣可以不用接觸到被控設備，而通過一個手持器件，使用無線電與被控設備進行通信，從而達到對設備的控制。

遙控器想到達到與無人機通信的功能需要有兩部分配合完成。即：發射器（遙控器）與接收機。遙控器上的控制桿轉為無線電波發送給接收機，而接收機通過接收無線電波，讀取遙控器上控制桿的讀數，并轉為數字信號發送到航模的控制器中。

目前用于無人機遙控器主流的無線電頻率是2.4G，這樣的無線電波的波長更長，可以通信的距離較遠，普通2.4G遙控器與接收機的通信距離在空曠的地方大概在1km以內。2.4GHz無線技術如今已經成為了無線產品的主流傳輸技術。所謂的2.4GHz所指的是一個工作頻段2400M-2483M范圍，這個頻段是全世界免申請使用。

常見的Wifi、藍牙、ZigBee都是使用的2.4G頻率段，只不過他們采用的協議不同，導致其傳輸速率不同，所以運用的范圍就不同。同樣是采用2.4G頻率作為載波，但不同的通訊協議衍生出的通訊方式會有著天壤之別；僅僅在傳輸數據量上，就有著從1M每秒到100M每秒的差別。

關于遙控器與無人機的通信協議也有很多種，常見的數據協議如下：
1.pwm：需要在接收機上接上全部pwm輸出通道，每一個通道就要接一組線，解析程序需要根據每一個通道的pwm高電平時長（即占空比）計算通道數值。

2.ppm：按固定周期發送所有通道pwm脈寬的數據格式，一組接線，一個周期內發送所有通道的pwm值，解析程序需要自行區分每一個通道的pwm時長。PPM的頻率通常是50Hz，周期長度20ms，每一個周期中可以存放最多10路PWM信號，每一路PWM的周期為2ms。

3.sbus：每11個bit位表示一個通道數值的協議，串口通信，但是sbus的接收機通常是反向電平，連接到航模時需要接電平反向器，大部分支持sbus的飛行控制板已經集成了反向器。

4.xbus：常規通信協議，支持18個通道，數據包較大，串口通信有兩種模式，可以在遙控器的配置選項中配置。接收機無需做特殊配置。

然后，就是電調通過接收接收機輸出的這些信號，來將輸入的電源轉為不同的電壓，并輸出到電機，從而達到使電機產生不同的轉速的目的。有刷電調可以改變電流方向，從而可以改變電機轉動方向。而無刷電調卻不能改變電機的轉動方向，但是可以將直流電轉為三相交流電，從而輸出到無刷電機上。

所謂電調就是電壓調節器，也可以通俗的說成是電機調節器，這里不做過多講解。

（二）接收機的PWM信號

PWM英文全稱為（Pulse-width modulation）。也稱占空比信號，它表示高電平時長占整個信號周期的比例。

PWM信號的頻率是通常是沒有規定的，可以是50hz、100hz、200hz或500hz等等。控制頻率越高，其周期越短，控制間隔也就越短，電調和電機響應速度也就越快。反之，控制頻率越低，其周期就越長，控制間隔就越長，電調和電機的響應速度就越慢。早期電調響應PWM信號的頻率是50hz，但隨著科技的發展和對控制流暢度的要求，現在多數電調都支持500hz以上的PWM信號，并且電調內部自帶濾波器，可以很好的響應并控制電機的轉動。

傳統的遙控器接收機是采用多路PWM的方式進行輸出的，遙控器中有多少個通道，接收機中就有多少路PWM輸出，睿思凱Frsky X8R接收機的1-8個PWM輸出通道，都是以PWM的形式輸出的，這就需要飛控能夠采集并解析這些PWM信號，并為飛控所用。

那么，睿思凱Frsky X8R接收機的PWM信號到底是怎樣的呢？我們使用邏輯分析儀看看吧，連接好遙控器、接收機、連接邏輯分析儀。

這里我只采集了1、3、5號通道的PWM信號。1號通道是右手油門搖桿左右晃動，會自動回中；3號通道是右手油門搖桿油門控制，由低到高表示油門由小到大，不會回中；5號通道是SA開關，有上中下3個檔位。

首先來看1號通道，當搖桿往左搖到底時，占空比約為5.5%，高電平時長為0.99ms，信號周期為18ms。

1號通道，當搖桿往右搖到底時，占空比約為11.2%，高電平時長為2.01ms，信號周期為18ms。

再看3號通道，當搖桿往下搖到底時，油門為0，占空比約為5.5%，高電平時長為0.99ms，信號周期為18ms。

3號通道，當搖桿往上搖到底時，油門為最大，占空比約為11.2%，高電平時長為2.01ms，信號周期為18ms。

那當他們居中時呢？占空比約為8.3%，高電平時長為1.50ms，信號周期還是為18ms。

5號通道為開關，上中下三檔，與1/3通道的高中低三檔時的數值一樣，占空比依次約為11.2%、8.3%、5.5%，高電平時長依次約為2ms、1.5ms、1ms，信號周期一直是穩定的18ms。

在采集接收機PWM信號時發現，當接收機剛通電時，接收機不輸出PWM信號，當遙控器連接成功接收機后，接收機就立馬輸出遙控器的即時狀態信號，所以請注意，連接之前請注意將油門調至0，否則如果電調沒有保護機制，螺旋槳會立馬飛起來。

無線電波在傳輸過程中可能受到干擾或是數據丟失等等問題，當接收機無法接收到發射器的數據時，通常會進入保護狀態，也就是仍舊向無人機發送控制信號，此時的信號就是接收機收到遙控器發射器最后一次的有效數據。這樣因為信號丟失而發送的保護數數據通常叫做failsafe數據。

如果遙控器沒有設置failsafe mode，X8R接收機默認HOLD模式，即保持斷聯之前的信號一直輸出；可以在遙控器上設置No pulses模式，指斷聯后接收機不輸出信號；可以在遙控器上設置Custom模式，定制斷聯后接收機要輸出的控制信號，比如降低油門到比較低的程度，以便飛機自動降落。

樹莓派輸出PWM信號很簡單，但是如果我們需要使用樹莓派來讀取接收機輸出的PWM信號值怎么辦呢？

我們以第一個通道的PWM為例，講述樹莓派對其處理的具體方法：
（1）檢測引腳由低點平變為高電平的時刻，并記錄當前時間t0，表示高電平開始；
（2）檢測引腳由高電平變為低點平的時刻，并記錄當前時間t1，表示高電平結束；
（3）繼續檢測引腳由低點平變為高電平的時刻，并記錄當前時間t2，表示一個PWM周期結束；
（4）計算高電平時長 = t1 - t0；
（5）計算整個PWM周期 = t2 - t0；
（6）計算PWM占空比 = 高電平時長 / PWM周期

每一個遙控器通道都需要一個PWM采集器進行采集，但是對于樹莓派來說不可能使用多個定時器來采集多個通道的PWM，這對于樹莓派的資源來說十分浪費，因此我優先采用的就是SBUS編碼，可以在一個管腳中傳輸多路控制信號。

（三）SBUS信號

1.介紹

S.BUS是FUTABA提出的舵機控制總線，全稱Serial Bus，別名S-BUS或SBUS，也稱 Futaba S.BUS。

S-BUS其實是一種串口通信協議，采用100000的波特率，數據位點8bits，停止位點2bits，偶效驗，即8E2的串口通信。但是S-BUS采用的是反向電平傳輸，也就是說，在S-BUS的發送端高低電平是反向的，協議中的所有高電平都被轉換成低電平，協議中的所有低電平都被轉換成高電平。所以在S-BUS的接收端需要增加一個高低電平反向器來進行電平反轉。

實際上，有的飛控板上已經集成了反向器，所以對于使用這種飛控的用戶來說，可以忽略掉S-BUS的反向機制，但是對于其它沒有集成S-BUS反向器的硬件平臺上，就需要使用者增加一個反向器來處理數據，否則將無法讀取協議數據。

另外，100000的波特率并不是標準的波特率，這在一些只支持標準波特率的系統上無法實現，我們可以通過對設備節點的配置實現波特率的設定。

通信接口：USART（TTL）

通信參數：1個起始位+8個數據位+偶校驗位+2個停止位，無控流，25個字節，波特率=100000bit/s,電平邏輯反轉。

X6R的SBUS通信速率：每6ms間隔發送數據，每數據幀時長為3ms。

數據幀格式：

需要注意的是S-BUS中用11bits來表示一個遙控器通道的數值，22個字節就可以表示16通道（8 × 22 = 11 ×16）。11個bit可以表示的數值范圍為0～2047。

每幀25個字節，排列如下：

[start byte] [data1] [data2] [data3] … [data22] [flag] [end byte]

簡單來說就是，通道1數據在前，通道16數據最后；每通道的數據，低位在前面的字節中，高位在后面的字節中；每8bit數據中，低位是上一通道的數據，高位是下一通道的數據。

start byte = 0x0F
CH1 = [data2]的低3位 + [data1]的8位
????（678?+?12345678 = 678,12345678）
CH2 = [data3]的低6位 + [data2]的高5位
????（345678?+?12345 = 345678,12345 ）
CH3 = [data5]的低1位 + [data4]的8位 + [data3]的高2位
????（8 ? ?+? ?12345678 ?? +? ?12 = 8,12345678,12）
… …
flag（由高位到低位：N/A N/A N/A N/A 故障保護激活位 幀丟失位 數字通道CH18 數字通道CH17 ）
end byte = 0x00

2.未做電平反向時的SBUS信號

可以看出字節數不對，只解析出23字節，起始字節不是正確的0x0F，而是0xF8，還有紅色的PE(Frame error)幀錯誤，即是亂碼。

3.電平反向后的SBUS信號

可以看出一幀數據為25字節，起始字節是正確的0x0F，結束字節為0x00。

再詳細分析起始字節，要搞清楚每個字節的含義，先弄清UART的數據通信的字節格式：

其中各位的意義如下：
起始位：先發出一個邏輯”0”信號，表示傳輸字符的開始。
數據位：可以是5~8位邏輯”0”或”1”。如ASCII碼（7位），擴展BCD碼（8位），小端傳輸。
校驗位：數據位加上這一位后，使得“1”的位數應為偶數(偶校驗)或奇數(奇校驗)
停止位：它是一個字符數據的結束標志。可以是1位、1.5位、2位的高電平。
空閑位：處于邏輯“1”狀態，表示當前線路上沒有資料傳送。
傳輸方向：即數據是從高位(MSB)開始傳輸還是從低位(LSB)開始傳輸，X8R是從低位開始傳輸的。

波特率：上圖中可以看出每位的時長是10us，意思就是每秒傳輸100000比特位數(bit)，即波特率為100000。

起始位:先發出一個邏輯”0”的信號，即低電平，表示傳輸數據的開始。

數據位:SBUS信號明顯為8位。

校驗位：數據位加上這一位后，使得“1”的位數應為偶數(偶校驗)或奇數(奇校驗)，以此來校驗數據傳送的正確性。SBUS為偶校驗，起始字節數據位中已有4個“1”，所以偶校驗位為0。

停止位：它是一幀數據的結束標志。可以是1bit、1.5bit、2bit的空閑電平。SBUS信號是2位停止位，即2位高電平。

空閑位：沒有數據傳輸時線路上的電平狀態。為邏輯1。

傳輸方向：uart傳輸數據的順序就是：剛開始傳輸一個起始位，接著傳輸數據位，接著傳輸校驗位(可不需要此位)，最后傳輸停止位。這樣一幀的數據就傳輸完了。所以上圖中Bits顯示的11110000，是從左到右是由低到高位顯示的，其值實際上是B00001111=0x0F。

幀間隔:即傳送數據的幀與幀之間的間隔大小，這里的間隔為6ms，每幀的周期可以以位為計量也可以用時間，（起始1位+數據8位+校驗1位+中止2位=12位） x 25字節=300位，每位時長為10us x 300位=3000us=3ms。

每幀數據時長為2.990ms，有10us的誤差，應該是3ms：

4. 關閉遙控器后接收機的反應

為模擬接收機與遙控器失聯后的狀態，關閉遙控器的過程中，用邏輯分析儀分析了第24個字節的變化情況，在斷開連接的前900ms內，幀丟失位由0變為1，即第24個字節值為0x04。

之后，故障保護激活位由0變為1，幀丟失位仍為1，即第24個字節值為0x0C，此時如果設置了failsafe數據，接收機就按照failsafe數據輸出信號。

比如我設置的為No pulses（無脈沖），所有的通道值變為0。

四、實驗步驟

（一） 樹莓派解析接收機PWM信號

連接線路。將接收機的1/3/5通道分別連接到樹莓派面包板上的G17、G18、G19上，接收機的電源+、-接5V和GND。

樹莓派（name）T型轉接板（BCM）接收機

GPIO.0	G17	Channel 1（SIG）
GPIO.1	G18	Channel 3（SIG）
GPIO.24	G19	Channel 5（SIG）
5V	5V	+
GND	GND	-

連線很簡單，電路圖就沒畫了，接收機上端接出的兩個黑色細長薄片是天線。

編寫樹莓派解析PWM信號的程序。為了不至于結果刷新太快，為了便于觀察，我設置了每次采集信號0.5秒的延遲，在實際信號使用過程中，顯然是不用的。

#!/usr/bin/env pythonimport RPi.GPIO as GPIO import timechannel_1 = 17 #接收機1通道連接樹莓派G17針腳 channel_3 = 18 #接收機3通道連接樹莓派G18針腳 channel_5 = 19 #接收機5通道連接樹莓派G19針腳def setup():GPIO.setmode(GPIO.BCM)GPIO.setup(channel_1, GPIO.IN)GPIO.setup(channel_3, GPIO.IN)GPIO.setup(channel_5, GPIO.IN)def duty_cycle_collect(pin):#等待低電平結束，然后記錄時間while GPIO.input(pin) == 0: #捕捉信號端輸出上升沿passtime1 = time.time() #等待高電平結束，然后記錄時間while GPIO.input(pin) == 1: #捕捉信號端輸出下降沿passtime2 = time.time() #等待低電平結束，然后記錄時間while GPIO.input(pin) == 0: #捕捉信號端輸出上升沿passtime3 = time.time()period = time3 - time1high_time = time2 - time1low_time = time3 - time2duty_cycle = high_time * 100 / period#print periodreturn duty_cycle def loop():while True:#調用占空比采集函數duty_cycle_collect()獲得各通道的信號占空比duty_cycle_channel_1 = duty_cycle_collect(channel_1)print 'duty_cycle_channel_1 =',duty_cycle_channel_1 duty_cycle_channel_3 = duty_cycle_collect(channel_3)print 'duty_cycle_channel_3 =',duty_cycle_channel_3duty_cycle_channel_5 = duty_cycle_collect(channel_5)print 'duty_cycle_channel_5 =',duty_cycle_channel_5print '' time.sleep(0.5) #為了便于觀察結果設置了延遲def destroy():GPIO.cleanup()if __name__ == "__main__":setup()try:loop()except KeyboardInterrupt:destroy()

測試成功獲取接收機PWM信號的占空比。1/5通道的遙控均在中位，所以占空比約為8.3%，與邏輯分析儀的結果一致；3通道是油門，由大到小滑動時，得到的占空比結果11.2%降至5.5%，與邏輯分析儀的結果一致。但是少數測量結果會有偏差，極少數情況偏差較大。

當遙控器與接收機失聯時，我定制了failsafe數據，油門降低。3號通道的占空比在開始失聯的時候有抖動，約3秒鐘后穩定在設置的6.3%左右。

（二） 分析接收機SBUS信號

連接電路。與樹莓派基礎實驗36：通用串口通信實驗一樣設置樹莓派的串口為通用串口，恢復硬件串口（/dev/ttyAMA0）與GPIO 14/15的映射關系，使得我們能夠通過GPIO使用高性能的硬件串口來連接我們的SBUS信號輸入。

T型轉接板（BCM）接收機電平反向模塊DSlogic邏輯分析儀

-	SBUS	A6	-
-	-	B6	Channel 1（SIG）
3.3V	-	3.3V	-
5V	5V	-	-
GND	GND	GND	Channel 0（GND）

電平反相模塊很便宜，某寶5元一個能買到6路的電平反相器。注意反向后的高電平是幾伏，反相器的VCC就接幾伏的電源，樹莓派GPIO接收3.3V高電平，不能接收5V高電平，所以這里電平反向模塊的VCC只能接3.3V電源。

這里樹莓派要使用pyserial模塊編程接收SBUS信號，有關基礎可以參考樹莓派基礎實驗37：pyserial模塊通信實驗。下面的程序只能在Python2.7的環境下運行，Python3上會出現問題。如果有更快更好的代碼，請留言。

#!/usr/bin/env python #-*- coding: utf-8 -*-import array #array模塊是python中實現的一種高效的數組存儲類型 import serial #serial模塊封裝了對串行端口的訪問 import codecs #Python中專門用作編碼轉換的模塊 import timeclass SBUSReceiver():def __init__(self, _uart_port='/dev/ttyAMA0'):#初始化樹莓派串口參數self.ser = serial.Serial(port=_uart_port, #樹莓派的硬件串口/dev/ttyAMA0baudrate = 100000, #波特率為100kparity=serial.PARITY_EVEN, #偶校驗stopbits=serial.STOPBITS_TWO,#2個停止位bytesize=serial.EIGHTBITS, #8個數據位timeout = 0,)# 常數self.START_BYTE = b'\x0f' #起始字節為0x0fself.END_BYTE = b'\x00' #結束字節為0x00self.SBUS_FRAME_LEN = 25 #SBUS幀有25個字節self.SBUS_NUM_CHAN = 18 #18個通道self.OUT_OF_SYNC_THD = 10self.SBUS_NUM_CHANNELS = 18 #18個通道self.SBUS_SIGNAL_OK = 0 #信號正常為0self.SBUS_SIGNAL_LOST = 1 #信號丟失為1self.SBUS_SIGNAL_FAILSAFE = 2 #輸出failsafe信號時為2# 堆棧變量初始化self.isReady = Trueself.lastFrameTime = 0self.sbusBuff = bytearray(1) # 用于同步的單個字節#bytearray(n) 方法返回一個長度為n的初始化數組；self.sbusFrame = bytearray(25) # 單個SBUS數據幀，25個字節self.sbusChannels = array.array('H', [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]) # 接收到的各頻道值#array.array(typecode,[initializer]) --typecode:元素類型代碼；initializer:初始化器，若數組為空，則省略初始化器self.failSafeStatus = self.SBUS_SIGNAL_FAILSAFEdef get_rx_channels(self):"""用于讀取最后的SBUS通道值返回:由18個無符號短元素組成的數組，包含16個標準通道值+ 2個數字(ch17和18)"""return self.sbusChannelsdef get_rx_channel(self, num_ch):"""用于讀取最后的SBUS某一特定通道的值num_ch: 要讀取的某個通道的通道序號返回:某一通道的值"""return self.sbusChannels[num_ch]def get_failsafe_status(self):"""用于獲取最后的FAILSAFE狀態返回: FAILSAFE狀態值"""return self.failSafeStatusdef decode_frame(self):"""對每幀數據進行解碼，每個通道的值在兩個或三個不同的字節之間，要讀取出來很麻煩不過futaba已經發布了下面的解碼代碼"""def toInt(_from):#encode() 方法以指定的編碼格式編碼字符串。#int() 函數用于將一個字符串或數字轉換為整型。return int(codecs.encode(_from, 'hex'), 16) #CH1 = [data2]的低3位 + [data1]的8位（678+12345678 = 678,12345678）self.sbusChannels[0] = ((toInt(self.sbusFrame[1]) |toInt(self.sbusFrame[2])<<8) & 0x07FF);#CH2 = [data3]的低6位 + [data2]的高5位（345678+12345 = 345678,12345 ）self.sbusChannels[1] = ((toInt(self.sbusFrame[2])>>3 |toInt(self.sbusFrame[3])<<5) & 0x07FF);#CH3 = [data5]的低1位 + [data4]的8位 + [data3]的高2位（8+12345678+12 = 8,12345678,12）self.sbusChannels[2] = ((toInt(self.sbusFrame[3])>>6 |toInt(self.sbusFrame[4])<<2 |toInt(self.sbusFrame[5])<<10) & 0x07FF);self.sbusChannels[3] = ((toInt(self.sbusFrame[5])>>1 |toInt(self.sbusFrame[6])<<7) & 0x07FF);self.sbusChannels[4] = ((toInt(self.sbusFrame[6])>>4 |toInt(self.sbusFrame[7])<<4) & 0x07FF);self.sbusChannels[5] = ((toInt(self.sbusFrame[7])>>7 |toInt(self.sbusFrame[8])<<1 |toInt(self.sbusFrame[9])<<9) & 0x07FF);self.sbusChannels[6] = ((toInt(self.sbusFrame[9])>>2 |toInt(self.sbusFrame[10])<<6) & 0x07FF);self.sbusChannels[7] = ((toInt(self.sbusFrame[10])>>5 |toInt(self.sbusFrame[11])<<3) & 0x07FF);self.sbusChannels[8] = ((toInt(self.sbusFrame[12]) |toInt(self.sbusFrame[13])<<8) & 0x07FF);self.sbusChannels[9] = ((toInt(self.sbusFrame[13])>>3 |toInt(self.sbusFrame[14])<<5) & 0x07FF);self.sbusChannels[10] = ((toInt(self.sbusFrame[14])>>6 |toInt(self.sbusFrame[15])<<2|toInt(self.sbusFrame[16])<<10) & 0x07FF);self.sbusChannels[11] = ((toInt(self.sbusFrame[16])>>1 |toInt(self.sbusFrame[17])<<7) & 0x07FF);self.sbusChannels[12] = ((toInt(self.sbusFrame[17])>>4 |toInt(self.sbusFrame[18])<<4) & 0x07FF);self.sbusChannels[13] = ((toInt(self.sbusFrame[18])>>7 |toInt(self.sbusFrame[19])<<1|toInt(self.sbusFrame[20])<<9) & 0x07FF);self.sbusChannels[14] = ((toInt(self.sbusFrame[20])>>2 |toInt(self.sbusFrame[21])<<6) & 0x07FF);self.sbusChannels[15] = ((toInt(self.sbusFrame[21])>>5 |toInt(self.sbusFrame[22])<<3) & 0x07FF);#17頻道，第24字節的最低一位if toInt(self.sbusFrame[23]) & 0x0001 :self.sbusChannels[16] = 2047else:self.sbusChannels[16] = 0#18頻道，第24字節的低第二位，所以要右移一位if (toInt(self.sbusFrame[23]) >> 1) & 0x0001 :self.sbusChannels[17] = 2047else:self.sbusChannels[17] = 0#幀丟失位為1時，第24字節的低第三位，與0x04進行與運算self.failSafeStatus = self.SBUS_SIGNAL_OKif toInt(self.sbusFrame[23]) & (1 << 2):self.failSafeStatus = self.SBUS_SIGNAL_LOST#故障保護激活位為1時，第24字節的低第四位，與0x08進行與運算 if toInt(self.sbusFrame[23]) & (1 << 3):self.failSafeStatus = self.SBUS_SIGNAL_FAILSAFEdef update(self):"""我們需要至少2幀大小，以確保找到一個完整的幀所以我們取出所有的緩存（清空它），讀取全部數據，直到捕獲新的數據首先找到END BYTE并向后查找SBUS_FRAME_LEN，看看它是否是START BYTE"""#我們是否有足夠的數據在緩沖區和有沒有線程在后臺?if self.ser.inWaiting() >= self.SBUS_FRAME_LEN*2 and self.isReady: #inWaiting()返回接收緩存中的字節數self.isReady = False #表明有線程在運行，isReady = False# 讀取所有臨時幀數據tempFrame = self.ser.read(self.ser.inWaiting())# 在緩沖區幀的每個字符中，我們尋找結束字節for end in range(0, self.SBUS_FRAME_LEN):#尋找結束字節，從后向前查找if tempFrame[len(tempFrame)-1-end] == self.END_BYTE :#從最后的命中點減去SBUS_FRAME_LEN尋找起始字節if tempFrame[len(tempFrame)-end-self.SBUS_FRAME_LEN] == self.START_BYTE :# 如果相等，則幀數據正確，數據以8E2包到達，因此它已經被校驗過# 從臨時幀數據中取出剛驗證正確的一段正確幀數據lastUpdate = tempFrame[len(tempFrame)-end-self.SBUS_FRAME_LEN:len(tempFrame)-1-end]if not self.sbusFrame == lastUpdate: #相等即表示沒有操作，不用再次解碼self.sbusFrame = lastUpdateself.decode_frame() #調用解碼函數self.lastFrameTime = time.time() # 跟蹤最近的更新時間self.isReady = Truebreakif __name__ == '__main__':sbus = SBUSReceiver('/dev/ttyAMA0')while True:time.sleep(0.005)# X8R的SBUS信號是間隔6ms發送一次，一次持續發送3ms；# 不要調用sbus.update()太快，如果sbus.ser.inWaiting()>50,且增長很多，可以調用sbus.update()快點，即time.sleep()延遲短點；# 如果sbus.ser.inWaiting()<50,可以調用sbus.update()慢點，即time.sleep()延遲長點；sbus.update()#在您的代碼中，您可以調用sbus.get_rx_channels()來獲取所有數據，或者調用sbus.get_rx_channels()[n]來獲取第n個通道的值；#或get_rx_channel(self, num_ch)來獲得第num_ch個通道的值；print sbus.get_failsafe_status(), sbus.get_rx_channels(), str(sbus.ser.inWaiting()).zfill(4) , (time.time()-sbus.lastFrameTime)#str() 函數將對象轉化為適于人閱讀的形式，將指定的值轉換為字符串。#zfill() 方法返回指定長度的字符串，原字符串右對齊，前面填充0。#(time.time()-sbus.lastFrameTime)用于展示得到最近這次數據的延遲

運行程序后，依次打印出了failsafe狀態值、所有通道的10進制數組、讀取緩存中的字節數、當次數據更新的延遲時間。控制遙控器搖桿晃動，能夠及時得到該通道的數值變化。

從實驗數據中可以看出，三個檔位的通道的下檔值為172，中間檔位時值為992，上檔位時值為1811；2個檔位的下檔值為172，上檔值為1811，搖桿在中間位置時值為992，向其它方向搖動時，數值向172或1811變化。

使用上面的數值，通過函數轉換，就可以輸出相應通道的PWM控制信號，或者其它開關控制信號了！為什么不直接使用PWM輸出呢？因為這樣可以通過無線電遠距離控制樹莓派了，再通過樹莓派編程，控制其他設備，比如樹莓派無人機或者樹莓派智能小車，特別是在沒有移動網絡信號的時候。

遙控器的數字通道17/18沒有搞明白怎么用，所以這里沒有能夠測試，有知道的同學可以留言。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的树莓派基础实验39：解析无线电接收机PWM、SBUS信号的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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