Arduino解析FUTABA-S.BUS总线-Arduino中文社区 - Powered by Discuz!

Arduino中文社区

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 4954|回复: 1

[项目] Arduino解析FUTABA-S.BUS总线

[复制链接]
发表于 2021-6-28 15:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
S.BUS是FUTABA(模型遥控器知名品牌)特有的一个接收机串行总线输出,通过这根总线,可以获得遥控器上所有通道的数据。目前很多模型及无人机电子设备都支持S.BUS总线的接入,如:V-BAR陀螺仪、Pixhawk飞控等。使用S.BUS总线获取通道数据,效率是比较高的,而且非常节省硬件资源-只需要“一根线”即可获取所有通道的数据。
在本次试验中,使用的遥控器为FUTABA T10CHG,接收机使用的穿越机专用神器:FM800PRO微型总线输出接收机,Arduino板使用的MEGA2560板。
10C.jpg FM800PRO.jpg
在解析数据前,先说说S.BUS总线的一些特性。经过资料查阅得到:S.BUS总线使用的是TTL电平的反向电平,即标准TTL中的1取反为0,而0则取反为1,串口波特率为100000,数据位为8位,2个停止位,偶校验。因此,这里需要制作一个电平反向电路,电平反向电路在百度上可以找到大神们的无私共享,这里直接给出原理图,图中使用的三极管型号为:SS8050。 电路.png
下图为制作好的电平反向电路模块,这个模块在上面原理图的基础上做了一点小小的改进:增加了一个5V的VCC贯通输入和输出端,图中的3.3V上拉则从5V的VCC上经过电阻分压获得,这样的方便之处在于方便用Arduino板对模块接收机供电,也可以接收机对模块及Arduino板供电。 SBUS模块1.jpg
获得正确的电平后,接下来看看S.BUS的数据帧结构。S.BUS一帧数据的长度为25个字节,其中第“0”个字节为帧头:0x0f;第24个字节为帧尾:0x00;从第1个字节到第22个字节为1-16号比例通道的数据字节;第23字节中,第7位为数字开关通道17通道,第6位为数字开关通道18通道,第5位为帧状态标志为(判断是否丢帧),用于控制接收机上的LED的状态,第4位为失控保护激活标志位,此位为1时,表示接收机进入失控保护状态,本次试验所用的接收机对于第23字节为做出处理,但使用福睿斯接收机时可以正确判断失控保护。接下来看1-16比例通道的数据解算,每个通道用11位(bit)二进制数表示,通道数据的值为:0-2048:1通道(AILE):第2字节的低3位(11位数据的高3位)+第1字节(11位数据的低8位);
2通道(ELEV):第3字节的低6位(11位数据的高6位)+第2字节的高5位(11位数据的低5位);
3通道(THRO):第5字节的最低1位(11位数据的最高1位)+第4字节(11位数据的中间8位)+第3字节的最高2位(11位数据的最低2位);
4通道(RUDD):第6字节的低4位(11位数据的高4位)+第5字节的高7位(11位数据的低7位);
这里的文字叙述比较繁琐,下面直接给出通道解算的代码:

简要说明:sbusData[]用于存放从串口读取的原始数据,channels[]用于存放解算完成的通道数据,其中channels[0]代表1通道AILE。
SBUS通道更新代码.png
下面来看看如何进行帧同步,即寻找帧头。本次试验用Arduino mega2560的串口1来接收SBUS数据,再由串口0将通道数据发送到串口监视器。 SBUS接收.png 简要说明:sbus_flag用于判断是否读取到了帧头,开始时sbus_flag为0,此时还未同步到帧头,程序会一直停留在寻找帧头的位置,不断地从串口缓冲区中读取字节数据,读取一次判断一次,当寻找到帧头0x0f时,sbus_flag置1,跳出帧头寻找,进入后续的帧读取,当sbusData更新完毕后,sbus_flag重新置0,准备进入下一轮的读取。下图为串口监视器显示1-12比例通道+原始数据第23字节(本次试验用的遥控器只有10个通道)的状态: SBUS串口显示.png
从上图可以看到,摇杆在中位时,解算出来的通道数据为1024左右,以一通道AILE为例:中杆时为1024,左右满行程的值分别为1686和366,此时的遥控器AILE行程设置(END POINT)为左右100%。至此,SBUS总线数据成功解析,通过试验验证了FUTABA T10CHG确实有10个通道,而且10个通道均为标准PWM(舵机)输出;其中1-8通道可设置为比例通道,即可跟随摇杆、旋钮或3端开关;而9,10通道只能作为开关通道,即只能用两段开关控制PWM的最大值和最小值,但行程可调。实际上这一套解算代码已应用到自制的Arduino四轴飞行器中,下面有图有真相,注意看图中的FM800PRO接收机: 自制四轴.jpg
发表于 2022-5-18 16:21 | 显示全部楼层










您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

小黑屋|Archiver|手机版|Arduino中文社区

GMT+8, 2024-12-1 04:48 , Processed in 0.104897 second(s), 18 queries .

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2021, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表