ROS与Arduino

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ROS与Arduino

学习目标：

ROS与Arduino-RGB流水灯

ROS与Arduino-RGB流水灯：

说明：

通过三种基色 LED 分别点亮两个 LED 时，它可以发出黄、紫、青色（如红、蓝两 LED 点亮时发出紫色光）;若红、绿、蓝三种 LED 同时点亮时，它会产生白光。如果有电路能使红、绿、蓝光 LED分别两两点亮、单独点亮及三基色 LED 同时点亮，则他就能发出七种不同颜色的光来，于是就出现了七彩 LED 灯的这种现象。

RGB器件简介：

变色灯是由红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色 LED 组成的。双色 LED 是我们十分熟悉的。一般由红光 LED 及绿光 LED 组成。它可以单独发出红光或绿光。若红光及绿光同时亮点时，红绿两种光混合成橙黄色。RGB 分为共阴和共阳两种，长引脚是公共端，其他引脚如下：

工作原理：

RGB 代表红色，绿色和蓝色通道，是行业颜色标准。RGB 通过改变三个通道并叠加它们来显示各种新颜色，根据统计，它可以创建 16777216 种不同的颜色。如果你说显示的颜色与自然颜色不完全匹配，那么它几乎无法用肉眼区分。
红色，绿色和蓝色的三个颜色通道中的每一个具有 255 级亮度。 当三原色全部为 0 时，“LED 灯”最暗，即关闭。当三原色全部为 255 时，“LED 灯”是最亮的。当叠加三原色发出的光时，颜色将混合。但是，亮度等于所有亮度的总和，混合得越多，LED 就越亮。 该过程称为添加剂混合。
在这个实验中，我们也将使用 PWM，在 RGB LED 的三个引脚之间输入 0 到 255 之间的值，使其显示不同的颜色。

电路原理图：

程序代码：

/* * Blinks an RGB on callback*/
#include <ros.h>
#include <std_msgs/Empty.h>
#define RGB_RED 11
#define RGB_GREEN 10
#define RGB_BLUE 9
ros::NodeHandle  nh;
void messageCb( const std_msgs::Empty& toggle_msg)
{int i;for (i=255; i>0 ;i--){analogWrite(RGB_RED, i);analogWrite(RGB_GREEN, 255);analogWrite(RGB_BLUE, 255);delay(4);}delay(500); //将RGB LED变为红色渐变for (i=255; i>0; i--){analogWrite(RGB_RED, 255);analogWrite(RGB_GREEN, i);analogWrite(RGB_BLUE, 255);delay(4);}delay(500); //将RGB LED变为绿色渐变for (i=255; i>0; i--){analogWrite(RGB_RED, 255);analogWrite(RGB_GREEN, 255);analogWrite(RGB_BLUE, i);delay(4);}delay(500); //将RGB LED变为蓝色渐变
}
ros::Subscriber<std_msgs::Empty> sub("toggle_led", &messageCb );
void setup()
{ // 初始化I/O口pinMode(RGB_RED,OUTPUT);pinMode(RGB_GREEN,OUTPUT);pinMode(RGB_BLUE,OUTPUT);nh.initNode();nh.subscribe(sub);
}
void loop()
{  nh.spinOnce();delay(1);
}

运行代码：
方式一：

1. 运行roscore

$ roscore

2. 新终端运行，/dev/ttyUSB0为Arduino设备

rosrun rosserial_python serial_node.py /dev/ttyUSB0

或

rosrun rosserial_python serial_node.py _port:=/dev/ttyUSB0

3. 发布主题，点亮Arduino板上的RGB灯

rostopic pub toggle_led std_msgs/Empty --once

方式二：

1. 运行roscore

$ roscore

2. 新终端运行，/dev/ttyUSB0为Arduino设备

rosrun rosserial_python serial_node.py

3.使用QT工具箱设置RGB亮灯频率：
终端输入：

rqt

设置QT工具箱时钟频率：使用rqt向话题发布消息（前面已经介绍）

实验现象：