【FirePrime】通过arduino学习ROS系列4用按键和ROS交流

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      在这里我们集成到ROS操作系统最简单和最常用的硬件：按键。一个按键或一个输入设备可以命令你的机器人做下一个任务，让一个传感器检测一个打开的盒子，或让一个电机在超过关节限制时停止，这是一个重要的安全特性。在这个教程中，我们会编写一个rosserial_arduino节点，监视正常的引脚7上的按钮的状态。每一次按键的状态改变时，它会发布一个布尔消息到题“pushed”。对于如何搭建按键电路这里就不做说明了。

      参考：http://wiki.ros.org/rosserial_arduino/Tutorials/Push%20Button

      可以通过在Arduino examples菜单选择ros_lib->button_exampled，打开下面的代码：

1. /*
   
2. * Button Example for Rosserial
   
3. *
   
4. /#include <ros.h>
   
5. #include <std_msgs/Bool.h>
   
6. ros::NodeHandle nh;
   
7. std_msgs::Bool pushed_msg;
   
8. ros::Publisher pub_button("pushed", &pushed_msg);
   
9. const int button_pin = 7;
   
10. const int led_pin = 13;
    
11. bool last_reading;
    
12. long last_debounce_time=0;
    
13. long debounce_delay=50;
    
14. bool published = true;
    
15. void setup()
    
16. {
    
17.   nh.initNode();
    
18.   nh.advertise(pub_button);
    
19. //initialize an LED output pin
    
20. //and a input pin for our push button         
    
21. pinMode(led_pin, OUTPUT);  
    
22. pinMode(button_pin, INPUT);
    
23. //Enable the pullup resistor on the button  
    
24. digitalWrite(button_pin, HIGH);
    
25. //The button is a normally button
    
26. last_reading = ! digitalRead(button_pin);
    
27. }
    
28. void loop()
    
29. {
    
30. bool reading = ! digitalRead(button_pin);
    
31. if (last_reading!= reading)
    
32. {
    
33.       last_debounce_time = millis();   
    
34.           published = false;  
    
35. }
    
36.    //if the button value has not changed during the debounce delay  
    
37. // we know it is stable  
    
38. if ( !published && (millis() - last_debounce_time)  > debounce_delay) {    digitalWrite(led_pin, reading);  
    
39.   pushed_msg.data = reading;   
    
40. pub_button.publish(&pushed_msg);
    
41.     published = true;
    
42. }
    
43. last_reading = reading;   
    
44. nh.spinOnce();
    
45. }

复制代码

      下面简要分析代码，一些代码的用法在之前已经说过，不再赘述。在代码中，使用了软件去抖。首先，定义全局变量存储按键最近读的一个值，读取的时间和去抖的延时时间，是否发布按键的值。

1. bool last_reading;
   
2. long last_debounce_time=0;
   
3. long debounce_delay=50;
   
4. bool published = true;

复制代码

      下面，在void setup()函数里，我们初始化arduino引脚为输入引脚并配置上拉电阻。我们也初始化我们的状态变量。

1. //initialize an LED output pin   
   
2. //and a input pin for our push button  pinMode(led_pin, OUTPUT);  
   
3. pinMode(button_pin, INPUT);   
   
4. //Enable the pullup resistor on the button  
   
5. digitalWrite(button_pin, HIGH);   
   
6. //The button is a normally button  
   
7. last_reading = ! digitalRead(button_pin);

复制代码

      最后，在void loop()函数，在每一个循环，代码读取按键的值，检查按键的状态是否改变，然后检查按键的状态是否稳定，是否已经发布。

      编译上传。在新的终端窗口，启动roscore：

1. roscore

复制代码

      接着，运行rosserial客户端应用程序，确保使用正确的串口：

1. source ~/<ws>/install/setup.bash
   
2. rosrun rosserial_python serial_node.py /dev/ttyACM0

复制代码

      其中，<ws>为安装rosserial的工作空间

      通过pushed话题观察按键值

1. rostopic echo pushed

复制代码

可以在终端看到，每次按键的状态改变时，都会向ROS发送信息。按下时发送False，松开时发送True。