【FirePrime】通过arduino学习ROS系列5示波器快速实现

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      在这里，将会使用Arduino的ADC和ROS的rqt_plot做一个低性能的示波器。我们会设置一个发布者，它会通过使用rosserial将来自Arduinod的6个ADC引脚的每一个模拟值发送到ROS。这将是一个相对差的示波器（很低的采样频率和分辨率），但是对于快速实现一个示波器是完美的。

      参考：http://wiki.ros.org/rosserial_arduino/Tutorials/Arduino%20Oscilloscope

      这个教程的代码可以在Arduino下的File>Examples>ros_lib>ADC找到。这个代码使用了一个自定义消息类型：ADC.msg。这个消息对Arduino上的每一个模拟输入引脚设置了一个uint16域。

1. uint16 adc0
   
2. uint16 adc1
   
3. uint16 adc2
   
4. uint16 adc3
   
5. uint16 adc4
   
6. uint16 adc5

复制代码

       这个消息是rosserial_arduino包的一部分，并已经添加到ros_lib库。

    这个教程的代码是相当简单的，代码注册一个ADC msg发布者，初始化节点句柄，然后试图发布尽可能多的ADC消息。代码如下：

1. <font face="宋体"><font face="宋体">/*
   
2. * rosserial ADC Example
   
3. *
   
4. * This is a poor man's Oscilloscope. It does not have the sampling
   
5. * rate or accuracy of a commerical scope, but it is great to get
   
6. * an analog value into ROS in a pinch.
   
7. */
   
8. #include <WProgram.h>
   
9. #include <ros.h>
   
10. #include <rosserial_arduino/Adc.h>
    
11. ros::NodeHandle nh;
    
12. rosserial_arduino::Adc adc_msg;
    
13. ros::Publisher p("adc", &adc_msg);
    
14. void setup()
    
15. {
    
16. pinMode(13, OUTPUT);
    
17. nh.initNode();
    
18. nh.advertise(p);
    
19. }
    
20. //We average the analog reading to eliminate some of the noise
    
21. int averageAnalog(int pin)
    
22. {
    
23. int v=0;
    
24. for(int i=0; i<4; i++)
    
25. v+= analogRead(pin);
    
26. return v/4;
    
27. }
    
28. long adc_timer;
    
29. void loop()
    
30. {
    
31. adc_msg.adc0 = averageAnalog(0);
    
32. adc_msg.adc1 = averageAnalog(1);
    
33. adc_msg.adc2 = averageAnalog(2);
    
34. adc_msg.adc3 = averageAnalog(3);
    
35. adc_msg.adc4 = averageAnalog(4);
    
36. adc_msg.adc5 = averageAnalog(5);
    
37. p.publish(&adc_msg);
    
38. nh.spinOnce();
    
39. }</font></font>

复制代码

    下面，编译下载。接着开始看看示波器的效果。
    打开一个终端，运行：

1. <font face="宋体"><font face="宋体">roscore</font></font>

复制代码

    接着，打开一个新的终端，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。打开一个新的终端，就可以显示波形了。

1. <font face="宋体"><font face="宋体">source ~/<ws>/install/setup.bash
   
2. rqt_plot adc/adc0</font></font>

复制代码

现在，你应该看到在rqt_plot上显示的adc0的原始模拟值，这些值从0到1024，是因为Arduino具有一个10位的ADC。为了获得实际的电压值，可以将adc_val/1024*Arduino供电电压。连接ADC0到Arduino上的地，和3.3V引脚。下图所示的输出，为当ADC0的输入在3.3V和gnd之间通过按键切换，其中，在过渡过程中有震荡产生，检测的不明显。可以看出性能确实很差。

当ADC没有任何连接的时候，它是一个浮动的模拟输入，它的值将随机震荡。