深度解析FUTABA的SBUS协议(/天地飞遥控器的WBUS协议/Robomaster接收机的DBUS协议)到底是啥?

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深度解析FUTABA的SBUS协议(/天地飞遥控器的WBUS协议/Robomaster接收机的DBUS协议)到底是啥?

2024-07-11 16:52| 来源: 网络整理| 查看: 265

写在前面:

无论是SBUS(日本FUTABA,所以航模,车模爱好者都知道的公司,一个好点遥控器近万了),还是WBUS(天地飞遥控器接收机用),亦或者DBUS(Robomaster官方接收机用)。

划重点:

我们可以适当的认为,这三种协议其实全部都是由FUTABA公司最早的SBUS协议,换了个名字过来的。其协议解码代码目前完全兼容。

起源

楼主第一次知道SBUS协议,是因为当时高三比较闲,然后想着用松果派ONE(swm320vet7)做一个无人机飞控。当时一开始想着做个四轴飞控的,但是对于串级PID不是很会。。。所以就转战固定翼了(最后就做了个角度环的单环PID,比较稳)。当然代码也是全注释,完全开源的。大家有兴趣可以看看。

https://gitee.com/pineconepi/PineconePi_Pilot

当时,楼主用的是,天地飞7WTF-07遥控器(2018版),因为要做开源飞控,所以自然需要研究遥控器接受的协议。当时接收机传输遥控器舵杆值普遍的方式有两种:

1.通过PWM脉宽来表示舵杆值,每个通道都需要产生一路PWM。接收端(也就是负责解码SBUS单片机)需要捕获PWM脉宽。当时楼主一想,我遥控器8通道,要接8根线在松果派ONE飞控上,还得弄8路PWM脉宽捕获,太累了。SBUS1根线它不香吗?

2.通过SBUS协议(1根线,可看作Serial Tx),传输高达16通道的数据。以下是SBUS协议的介绍: S.BUS可以传输16个比例通道和2个数字(bool)通道。其硬件上基于RS232协议,采用TTL电平,但高位取反(负逻辑,低电平为“1”,高电平为“0”),通信波特率为100K(不兼容波特率115200)。 Start Byte = 0x0F。中间32个字节为16个通道的数据,每个通道用就是一个整形数,范围是0-2047。 高字节在前,低字节在后。 XOR(校验码)为包括头字节所有34个字节的异或校验。 Flags的定义: bit7 = ch17 = digital channel (0x80) bit6 = ch18 = digital channel (0x40) bit5 = Frame lost, equivalent red LED on receiver (0x20) bit4 = failsafe activated (0x10) bit3 = n/a bit2 = n/a bit1 = n/a bit0 = n/a

看完之后,楼主真的是觉得SBUS协议香香的。 继续划重点:

问题来了,看过上述对于SBUS协议的介绍后,咦?电平是负逻辑的? 楼主一开始,想,负逻辑简单啊,我直接把接收机传过来的数收过来,然后按位取反就行了。(我当时觉得自己真的是个天才,软件手段解决真的香)。 但是,经过我的实测,这样的办法是不行的。 那没招了,只能老老实实用硬件手段了。就用个npn三极管搭个非门就行了。 为什么软件手段取反不行? 因为SBUS和RS232是翻转关系。RS232的0是SBUS里面的1,因为这个翻转指得不仅是数据位的翻转,也有起始位和结束位的翻转。这个起始位和结束位是硬件串口自动处理的。你只能读到并翻转数据的buffer。无法翻转起始位和结束位(这是硬件串口自动处理,也是串口判断一帧数据是否开始/结束的依据)。

讲完了预备知识,我们现在来看软件实现(我用的swm320,但实际上,硬件平台是啥真的无所谓,解码逻辑大家可以直接移植,楼主当时正好与或非玩得比较愉快,所以就有了如下代码: SBUS.h #ifndef _SBUS_H_ #define _SBUS_H_ #include "swm320.h" #define SBUS_RX_LEN 25 //25ֽ #define StartByte 0x0f #define EndByte 0x00 typedef struct{//25ֽSBUS洢ṹ uint8_t Start; uint16_t Ch1; uint16_t Ch2; uint16_t Ch3; uint16_t Ch4; uint16_t Ch5; uint16_t Ch6; uint16_t Ch7; uint16_t Ch8; uint16_t Ch9; uint16_t Ch10; uint16_t Ch11; uint16_t Ch12; uint16_t Ch13; uint16_t Ch14; uint16_t Ch15; uint16_t Ch16; uint8_t Flag; uint8_t End; }SBUS_Buffer; void SBUS_Init(void); void SBUS_Handle(void); #endif SBUS.c #include "SBUS.h" SBUS_Buffer SBUS; uint8_t First_Byte_flag_SBUS=1; //首字节标志 uint8_t SBUS_RX_Finish=0; uint8_t SBUS_RXIndex = 0;//当前接收字节数 uint8_t SBUS_RXBuffer[SBUS_RX_LEN] = {0};//接收缓冲 void SBUS_Init() { //串口配置为波特率100kbps, //8位数据,偶校验(even),2位停止位,无流控。 //25字节 UART_InitStructure UART_initStruct; PORT_Init(PORTC, PIN4, FUNMUX0_UART1_RXD, 1); //GPIOC.4配置为UART1输入引脚 PORT_Init(PORTC, PIN3, FUNMUX1_UART1_TXD, 0); //GPIOC.3配置为UART1输出引脚 UART_initStruct.Baudrate = 100000; UART_initStruct.DataBits = UART_DATA_8BIT; UART_initStruct.Parity = UART_PARITY_EVEN; UART_initStruct.StopBits = UART_STOP_2BIT; UART_initStruct.RXThreshold = 1; UART_initStruct.RXThresholdIEn = 1; UART_Init(UART1, &UART_initStruct); UART_Open(UART1); printf("SBUS Init [OK]!\r\n"); } void UART1_Handler(void)//中断函数 { uint32_t chr; if(UART_INTRXThresholdStat(UART1) || UART_INTTimeoutStat(UART1)) { while(UART_IsRXFIFOEmpty(UART1) == 0) { if(UART_ReadByte(UART1, &chr) == 0) { if((chr==0x0f)||(First_Byte_flag_SBUS==0)) { First_Byte_flag_SBUS=0;//首字节已识别 if(SBUS_RXIndex


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