Голосовое управление освещением X10. Часть 3

Продолжение. Начало - Часть1 и Часть 2

Далее необходимо наладить передачу между компьютером и платой Arduino через ROS.
Библиотека rosserial устанавливает соединение точка-точка (point-to-point connection) через последовательный порт с недорогими контроллерами (типа Arduino) так, что вы можно посылать сообщения ROS туда и обратно.

Для начала устанавливаем библиотеку rosserial.

sudo apt-get install ros-electric-rosserial 
rosdep install rosserial_arduino
rosmake rosserial_arduino

Rosserial состоит из общего p2p-протокола, библиотеки для работы с Arduino и узлов для ПК.
Библиотека для работы с Arduino находится в папке проекта serial, в каталоге serial_arduino/libraries. Копируем папку ros_lib в библиотечную директорию (libraries) Arduino IDE.

В ROS создаем узел serial_node.py пакета rosserial_python, который соединяет нашу Arduino плату с остальной частью ROS (необходимо выставить используемый последовательный порт):

$ rosrun rosserial_python serial_node.py /dev/ttyUSB0

Теперь необходимо написать скетч на Arduino для узла subscriber (получающего показания из темы data_to_x10, а затем отправляющего команды в сеть X10).Используем библиотеку ros_lib.

Скетч для subscriber

В рамках каждой программы ROS Arduino необходимо включить заголовочный файл ros.h и файлы заголовков для всех типов сообщений, которые мы будем использовать, в нашем случае std_msgs/X10.h:
 

#include "ros.h"
#include "std_msgs/X10.h"

Здесь возникает небольшая проблема. Для каждого типа сообщений ROS библиотека ros_lib содержит заголовочные файлы (находятся в папке ros_lib/std_msgs). Для сообщений в теме data_to_x10 мы создали пользовательский тип сообщений X10.

Rosserial_client пакет включает в себя инструмент для создания необходимых файлов заголовков из файлов сообщений. Необходимо выполнить команду

rosrun rosserial_client make_library.py path_to_libraries your_message_package

В нашем случае:

rosrun rosserial_client make_library.py ~/sketchbook vp_x10_voice

В папке ~/sketchbook/ros_lib созданы заголовочные файлы для отправки сообщений типа X10 в ROS. Переносим эти папки в папку /libraries IDE Arduino. Проблема решена - заголовочный файл создан. Далее, нам необходимо создать экземпляр объекта узла serial_node, что позволяет нашей программе выступать в качестве подписчика(subscriber), либо публиковать сообщения (publisher):

ros::NodeHandle nh;

Создаем экземпляр subscriber для нашего узла serial_node, получающий сообщения типа vp_x10_voice::X10 в тему data_to_x10:

ros::Subscriber sub("data_to_x10", &messageCb );

Создаем функцию обратного вызова messageCb для нашего узла. Функция обратного вызова должна постоянно получать сообщение в качестве аргумента. В нашем messageCb обратного вызова, тип сообщения std_msgs::X10.

void messageCb( const vp_x10_voice::X10& toggle_msg){
  int command1=toggle_msg.command1;
  int command2=toggle_msg.command2;
  int repeatTime=toggle_msg.repeatTime;
  myHouse.write(command1, command2,repeatTime);               
 }

В подпрограмме setup() необходимо инициализировать узел и объявить о роли узла в качестве подписчика на сообщения:

nh.initNode();
nh.subscribe(sub);

И наконец, в цикле loop() и вызываем ros::spinOnce(), где обрабатываются все функции обратного вызова соединения.

nh.spinOnce();

Вот полный код скетча

// include the X10 library files:
#include "x10.h"
#include "x10constants.h"
#define zcPin 2 // the zero crossing detect pin
#define dataPin 4 // the X10 data out pin
#define repeatTimes 1 // how many times each X10 message should repeat
// in an electrically noisy environment, you
// can set this higher.

// set up a new x10 library instance:
x10 myHouse = x10(zcPin, dataPin);
// ros_lib libraries
#include "ros.h"
#include "vp_x10_voice/X10.h"


ros::NodeHandle  nh;


void messageCb( const vp_x10_voice::X10& toggle_msg){
  digitalWrite(13, HIGH-digitalRead(13));
  int command1=toggle_msg.command1;
  int command2=toggle_msg.command2;
  int repeatTime=toggle_msg.repeatTime;
  myHouse.write(command1, command2,repeatTime);               
 }
ros::Subscriber sub_x10("data_to_x10", &messageCb );


void setup() {
  Serial.begin(9600);
  nh.initNode();
  nh.subscribe(sub_x10);
  nh.advertise(pub_x10);
}

void loop() {
  nh.spinOnce();
  delay(1000);
}

Архив - скетч Arduino + библиотеки ROS и X10 - x10_voice_arduino.zip

Архив - проект ROS - vp_x10_voice_ros.zip или скачать из репозитория

И далее - Часть 4 - запуск всей системы - пошаговое руководство и видео работы системы

Теги:

• ROS
• Arduino
• X10