使用超核CH系列连接stm32，连接阿里云

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使用超核CH系列连接stm32，连接阿里云

本文使用超核CH020系列，连接stm32f103vet6，使用hal库开发，将CH020传感器数据上传至阿里云平台。

1.介绍超核CH020

CH020拥有数据预处理和基于四元数的扩展卡尔曼（EKF）数据融合引擎，因此可以为用户提供原始数据，姿 态数据、四元数、温度等数据信息。

详细介绍如下

加速度（Accleration）含有重力并标定后的加速度

角速度（Angular Rates） 标定后的角速度

姿态角（Attitude） 俯仰（Pitch）、航滚（Roll）、航向（Yaw）

四元数（Quaternion） 姿态四元数

温度（Temprature）传感器内部温度

         左图：这是我手上的一款超核公司的ch020

2.上位机使用

我们将ch020通过type-B线连接至电脑，打开CHCenter上位机，然后点击左上角的连接，连接成功后就可以看见IMU的各项参数了，由于我这个是六轴的，所以磁场和气压都尚未配备，我们可以看见其他的参数还是十分完善的，比如说加速度、角速度、姿态信息，四元数。

3.CH020与stm32配合使用                                                                                                                 

我将串口二配置了ch020，以便解析传感器数据，串口三配置了esp8266，也就是WiFi模块，将收集到IMU的数据上传至云平台。

void USART1_Init(unsigned int BPS, void Tx_Over(void), void (*RxFunction)(unsigned char RX_Data))
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();	__HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();Usart_ISR.U1TXOver = Tx_Over;   	     Usart_ISR.U1RXOperation = RxFunction;  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);huart1.Instance = USART1;huart1.Init.BaudRate = BPS;huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK){Error_Handler();}__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_RXNE);  //USART1 NVIC ÅäÖÃ	HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 1);HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);
}void USART2_Init(unsigned int BPS, void Tx_Over(void), void (*RxFunction)(unsigned char RX_Data))
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();	__HAL_RCC_USART2_CLK_ENABLE();Usart_ISR.U2TXOver = Tx_Over;   	   Usart_ISR.U2RXOperation = RxFunction;  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_INPUT;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);huart2.Instance = USART2;huart2.Init.BaudRate = BPS;huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK){Error_Handler();}__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2, UART_IT_RXNE);  //USART2 NVIC ÅäÖÃ	HAL_NVIC_SetPriority(USART2_IRQn, 0, 1);HAL_NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);
}

这是串口二和串口三的hal库配置

//´串口二接收
uint16_t USART_ReceiveData(USART_TypeDef* USARTx)
{/* Check the parameters */assert_param(IS_USART_ALL_PERIPH(USARTx));/* Receive Data */return (uint16_t)(USARTx->DR & (uint16_t)0x01FF);
}#define IT_Mask                   ((uint16_t)0x001F)  /*!< USART Interrupt Mask */
#define USART_IT_CTS                         ((uint16_t)0x096A)ITStatus USART_GetITStatus(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_IT)
{uint32_t bitpos = 0x00, itmask = 0x00, usartreg = 0x00;ITStatus bitstatus = RESET;/* Check the parameters */assert_param(IS_USART_ALL_PERIPH(USARTx));assert_param(IS_USART_GET_IT(USART_IT));/* The CTS interrupt is not available for UART4 and UART5 */ if (USART_IT == USART_IT_CTS){assert_param(IS_USART_123_PERIPH(USARTx));}   /* Get the USART register index */usartreg = (((uint8_t)USART_IT) >> 0x05);/* Get the interrupt position */itmask = USART_IT & IT_Mask;itmask = (uint32_t)0x01 << itmask;if (usartreg == 0x01) /* The IT  is in CR1 register */{itmask &= USARTx->CR1;}else if (usartreg == 0x02) /* The IT  is in CR2 register */{itmask &= USARTx->CR2;}else /* The IT  is in CR3 register */{itmask &= USARTx->CR3;}bitpos = USART_IT >> 0x08;bitpos = (uint32_t)0x01 << bitpos;bitpos &= USARTx->SR;if ((itmask != (uint16_t)RESET)&&(bitpos != (uint16_t)RESET)){bitstatus = SET;}else{bitstatus = RESET;}return bitstatus;  
}
#define USART_IT_RXNE                        ((uint16_t)0x0525)void USART2_IRQHandler(void)
{uint8_t ch;if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET){ch = USART_ReceiveData(USART2);	}/* decode each byte */decode_succ = ch_serial_input(&raw, ch);
} 

 这是串口二的接收函数，将接收到的数据存入并解析。

int main(void)
{HAL_Init();SystemClock_Config();SysTick_Init(systick_isr);USART1_Init(115200,NULL,NULL);USART2_Init(115200,NULL,NULL);;ESP_Init();   //WIFI³õʼ»¯AliYun_Mqtt_Init();   //³õʼ»¯É豸ID,API_KEYwhile(1){ if(esp_connect_ok != ESP_STA_CONNECTED)  {ESP_Client_ConnectServer(0,(u8 *)Server_Addr,(u8 *)"1883",(u8 *)"123",(u8 *)"ljt558..");  connect_ok = MQTT_IDLE;}else{if(connect_ok == MQTT_IDLE)  //ûÓн¨Á¢MQTTÁ¬½Óʱ,·¢ÆðMQTTÁ¬½Ó{//½¨Á¢MQTTÁ¬½ÓAliYun_Mqtt_Connect();connect_ok = MQTT_WAIT;}}ESP_RecvProcess();	 if(decode_succ){decode_succ = 0;delay_ms(1000);ch_dump_imu_data(&raw);senddata(&raw);delay_ms(1000);}}}

主函数配置，前面配置了时钟信号，后面配置串口初始化，中断，连云函数等等。

将代码烧入单片机里。

4.查看串口助手和云平台

 可以看见，我们解析了数据，并按两秒的延时打印出来（测试需要，实际并不用设置这么高的延时）。

解析出来的数据分别是xyz轴上的加速度，角速度，以及姿态信息，例如横滚角，俯视角，航向角，四元数，温度。

图为：云平台数据

本来想将所有数据上传至云平台的，奈何一个一个建立物模型太过于麻烦，于是建立了xyz轴上的加速度，角速度便于观看。

CH020与单片机的连接，不仅仅是我们这样的简单使用，更多的是

CH0X0系列可以精确地感知移动设备的俯仰（Pitch）、横滚（Roll）、航向（Yaw）等姿态信息，比如 AR/VR，自动导引小车（AGV），巡检机器人、无人机等应用领域。它可与激光雷达（Lidar）、视觉（Camera） 等导航方案形成优势互补，增强设备的导航精度，并减小对外界参考物体的依赖。典型的应用市场如下：

自动导引小车（AGV/AMR）

服务机器人

巡检机器人

组合导航（INS）

工程机械

智慧农机

倾角检测

这些应用市场都大有可为，希望更多的开发者能将这块IMU应用于更多场景。