【AIMB-2210】AI远程获取小车状态

eefocus_3914144 · TA的每日心情 开心 2025-10-22 07:09

【前言】

如需要远程控制小车，必须实时获取到小车的状态。本篇将分享如何使用AIMB-2210强大的NPU来实现。
【前提】
【AIMB-2210】AI编写小车控制界面 - #板卡评测 - 与非网
在这一篇中，我详细的分享了如何制做远程控制的界面，这次的工程是在他的上面添加。
【硬件平台】
1、【AIMB-2210】主机
2、智能小车平台
【软件】
vscode+ai
【实现方法】
使用vscode打开文件，在AI对象中将数据解板协义发送给AI

然后提出按协议解析收到的数据包
在强大的【AIMB-2210】主机加持下，生成了代码如下：

import serial
import time
import struct
import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox
import serial.tools.list_ports
import threading
def calculate_checksum(data):
"""
计算校验和：前面数据累加和的低8位
"""
return sum(data) & 0xFF
def parse_x_protocol_frame(frame):
"""
解析X-Protocol帧
Args:
frame: 完整的帧数据
Returns:
dict: 解析出的数据字典
"""
if len(frame) < 5:
return None
# 检查帧头
if frame[0] != 0xAA or frame[1] != 0x55:
return None
frame_len = frame[2]
if len(frame) < frame_len:
return None
# 验证校验和
checksum = frame[frame_len - 1]
calculated_checksum = calculate_checksum(frame[:-1])
if checksum != calculated_checksum:
return None
frame_code = frame[3]
data_bytes = frame[4:frame_len - 1]
# 根据帧码解析数据
result = {"frame_code": frame_code}
# 处理您实际使用的帧格式 (帧码 0x10)
if frame_code == 0x10:
# 数据部分有21字节，按照常见的传感器数据格式解析
# 前6字节是加速度数据 (3个16位整数)
try:
if len(data_bytes) >= 2:
result["acc_x"] = struct.unpack('>h', data_bytes[0:2])[0]
if len(data_bytes) >= 4:
result["acc_y"] = struct.unpack('>h', data_bytes[2:4])[0]
if len(data_bytes) >= 6:
result["acc_z"] = struct.unpack('>h', data_bytes[4:6])[0]
# 接下来6字节是陀螺仪数据 (3个16位整数)
if len(data_bytes) >= 8:
result["gyro_x"] = struct.unpack('>h', data_bytes[6:8])[0]
if len(data_bytes) >= 10:
result["gyro_y"] = struct.unpack('>h', data_bytes[8:10])[0]
if len(data_bytes) >= 12:
result["gyro_z"] = struct.unpack('>h', data_bytes[10:12])[0]
# 接下来4字节是速度数据 (2个16位整数)
if len(data_bytes) >= 14:
result["vel_x"] = struct.unpack('>h', data_bytes[12:14])[0]
if len(data_bytes) >= 16:
result["vel_y"] = struct.unpack('>h', data_bytes[14:16])[0]
# 接下来2字节是角速度W
if len(data_bytes) >= 18:
result["vel_w"] = struct.unpack('>h', data_bytes[16:18])[0]
# 最后几个字节中取电压数据
if len(data_bytes) >= 20:
result["voltage"] = struct.unpack('>h', data_bytes[18:20])[0]
except Exception as e:
print(f"数据解析错误: {e}")
# 保留原有的解析逻辑以兼容其他帧格式
elif frame_code == 0x01:
if len(data_bytes) >= 6:
result["acc_x"] = struct.unpack('>h', data_bytes[0:2])[0]
result["acc_y"] = struct.unpack('>h', data_bytes[2:4])[0]
result["acc_z"] = struct.unpack('>h', data_bytes[4:6])[0]
elif frame_code == 0x02:
if len(data_bytes) >= 6:
result["gyro_x"] = struct.unpack('>h', data_bytes[0:2])[0]
result["gyro_y"] = struct.unpack('>h', data_bytes[2:4])[0]
result["gyro_z"] = struct.unpack('>h', data_bytes[4:6])[0]
elif frame_code == 0x03:
if len(data_bytes) >= 6:
result["vel_x"] = struct.unpack('>h', data_bytes[0:2])[0]
result["vel_y"] = struct.unpack('>h', data_bytes[2:4])[0]
result["vel_w"] = struct.unpack('>h', data_bytes[4:6])[0]
elif frame_code == 0x04:
if len(data_bytes) >= 2:
result["voltage"] = struct.unpack('>h', data_bytes[0:2])[0]
return result
def send_x_protocol_frame(ser, frame_code, data):
"""
发送X-Protocol帧
Args:
ser: 串口对象
frame_code: 帧码
data: 数据字节串
"""
# 构造帧（不包括校验和）
frame = bytearray()
frame.append(0xAA) # 帧头1
frame.append(0x55) # 帧头2
frame.append(5 + len(data)) # 帧长
frame.append(frame_code) # 帧码
frame.extend(data) # 数据
# 计算校验和（从第0位开始计算整个帧）
checksum = calculate_checksum(frame)
frame.append(checksum) # 校验和
# 发送帧
ser.write(frame)
print(f"发送帧: {' '.join(f'{b:02X}' for b in frame)}")
return len(frame)
def send_values(ser, frame_code, value1, value2, value3):
"""
发送三个16位整数
Args:
ser: 串口对象
frame_code: 帧码
value1, value2, value3: 三个16位整数
"""
# 构造6字节的有效数据
data = bytearray()
data.extend(struct.pack('>h', value1)) # 第一个16位整数
data.extend(struct.pack('>h', value2)) # 第二个16位整数
data.extend(struct.pack('>h', value3)) # 第三个16位整数
# 发送帧
bytes_sent = send_x_protocol_frame(ser, frame_code, data)
print(f"发送数据: {value1}, {value2}, {value3}")
return bytes_sent
class XProtocolGUI:
def __init__(self, root):
self.root = root
self.root.title("X-Protocol 串口发送工具")
self.root.geometry("400x500")
self.ser = None
self.receiving_thread = None
self.running = False
self.create_widgets()
self.refresh_ports()
def create_widgets(self):
# 主框架
main_frame = ttk.Frame(self.root, padding="10")
main_frame.grid(row=0, column=0, sticky=(tk.W, tk.E, tk.N, tk.S))
# 串口选择
ttk.Label(main_frame, text="串口:").grid(row=0, column=0, sticky=tk.W, pady=5)
self.port_var = tk.StringVar()
self.port_combo = ttk.Combobox(main_frame, textvariable=self.port_var, width=15)
self.port_combo.grid(row=0, column=1, sticky=(tk.W, tk.E), pady=5)
# 刷新按钮
refresh_btn = ttk.Button(main_frame, text="刷新", command=self.refresh_ports)
refresh_btn.grid(row=0, column=2, padx=(10,0), pady=5)
# 连接按钮
self.connect_btn = ttk.Button(main_frame, text="连接", command=self.toggle_connection)
self.connect_btn.grid(row=0, column=3, padx=(10,0), pady=5)
# 分隔线
separator = ttk.Separator(main_frame, orient='horizontal')
separator.grid(row=1, column=0, columnspan=4, sticky=(tk.W, tk.E), pady=10)
# 数据输入
ttk.Label(main_frame, text="数据1:").grid(row=2, column=0, sticky=tk.W, pady=5)
self.value1_var = tk.StringVar(value="100")
ttk.Entry(main_frame, textvariable=self.value1_var, width=10).grid(row=2, column=1, sticky=tk.W, pady=5)
ttk.Label(main_frame, text="数据2:").grid(row=3, column=0, sticky=tk.W, pady=5)
self.value2_var = tk.StringVar(value="0")
ttk.Entry(main_frame, textvariable=self.value2_var, width=10).grid(row=3, column=1, sticky=tk.W, pady=5)
ttk.Label(main_frame, text="数据3:").grid(row=4, column=0, sticky=tk.W, pady=5)
self.value3_var = tk.StringVar(value="0")
ttk.Entry(main_frame, textvariable=self.value3_var, width=10).grid(row=4, column=1, sticky=tk.W, pady=5)
# 帧码输入
ttk.Label(main_frame, text="帧码:").grid(row=5, column=0, sticky=tk.W, pady=5)
self.frame_code_var = tk.StringVar(value="50")
ttk.Entry(main_frame, textvariable=self.frame_code_var, width=10).grid(row=5, column=1, sticky=tk.W, pady=5)
# 发送按钮
self.send_btn = ttk.Button(main_frame, text="发送数据", command=self.send_data, state=tk.DISABLED)
self.send_btn.grid(row=6, column=0, columnspan=2, pady=20)
# 显示区域
display_frame = ttk.LabelFrame(main_frame, text="接收到的数据", padding="10")
display_frame.grid(row=7, column=0, columnspan=4, sticky=(tk.W, tk.E), pady=10)
# 创建多个标签用于显示数据
labels = [
("帧码:", "frame_code"),
("加速度X:", "acc_x"),
("加速度Y:", "acc_y"),
("加速度Z:", "acc_z"),
("陀螺仪X:", "gyro_x"),
("陀螺仪Y:", "gyro_y"),
("陀螺仪Z:", "gyro_z"),
("速度X:", "vel_x"),
("速度Y:", "vel_y"),
("速度W:", "vel_w"),
("电池电压:", "voltage"),
]
self.display_vars = {}
for i, (label_text, key) in enumerate(labels):
ttk.Label(display_frame, text=label_text).grid(row=i, column=0, sticky=tk.W)
var = tk.StringVar(value="---")
self.display_vars[key] = var
ttk.Label(display_frame, textvariable=var, width=15).grid(row=i, column=1, sticky=tk.W)
# 状态栏
self.status_var = tk.StringVar(value="请选择串口并连接")
self.status_bar = ttk.Label(main_frame, textvariable=self.status_var, relief=tk.SUNKEN)
self.status_bar.grid(row=8, column=0, columnspan=4, sticky=(tk.W, tk.E), pady=(10,0))
# 配置网格权重
self.root.columnconfigure(0, weight=1)
self.root.rowconfigure(0, weight=1)
main_frame.columnconfigure(1, weight=1)
def refresh_ports(self):
"""刷新可用串口列表"""
ports = [port.device for port in serial.tools.list_ports.comports()]
self.port_combo['values'] = ports
if ports:
self.port_combo.set(ports[0])
def toggle_connection(self):
"""切换串口连接状态"""
if self.ser is None:
self.connect_serial()
else:
self.disconnect_serial()
def connect_serial(self):
"""连接串口"""
try:
port = self.port_var.get()
if not port:
messagebox.showerror("错误", "请选择串口")
return
self.ser = serial.Serial(port, 230400, timeout=1)
self.running = True
self.connect_btn.config(text="断开")
self.send_btn.config(state=tk.NORMAL)
self.status_var.set(f"已连接到 {port}")
print(f"串口 {port} 打开成功")
# 启动接收线程
self.start_receiving()
except Exception as e:
messagebox.showerror("串口错误", f"无法打开串口: {str(e)}")
self.ser = None
def disconnect_serial(self):
"""断开串口连接"""
self.running = False
if self.ser:
self.ser.close()
self.ser = None
self.connect_btn.config(text="连接")
self.send_btn.config(state=tk.DISABLED)
self.status_var.set("已断开连接")
def start_receiving(self):
"""启动接收线程"""
if self.ser is None:
return
self.receiving_thread = threading.Thread(target=self.receive_data, daemon=True)
self.receiving_thread.start()
def receive_data(self):
"""接收并解析数据"""
buffer = bytearray()
while self.running and self.ser and self.ser.is_open:
try:
# 逐字节读取
byte = self.ser.read(1)
if not byte:
continue
buffer.append(byte[0])
# 至少需要帧头3个字节才能判断帧长
if len(buffer) >= 3:
# 检查是否是帧头
if buffer[0] == 0xAA and buffer[1] == 0x55:
frame_len = buffer[2] # 第三个字节是帧长度
# 当缓冲区长度达到帧长度时尝试解析
if len(buffer) >= frame_len and frame_len > 0:
# 尝试解析
parsed = parse_x_protocol_frame(buffer[:frame_len])
if parsed:
# 使用after方法确保在主线程更新UI
self.root.after(0, self.update_display, parsed)
buffer = buffer[frame_len:] # 移除已处理部分
else:
buffer = buffer[1:] # 移动窗口
elif len(buffer) > 100: # 如果缓冲区太长且没有找到帧头，则清空
buffer = bytearray()
except Exception as e:
print(f"接收异常: {e}")
break
def update_display(self, data):
"""更新显示区域"""
# print(f"更新显示: {data}")
for key, var in self.display_vars.items():
if key in data:
# 对于帧码，显示为十六进制；其他数据显示为十进制
if key == "frame_code":
var.set(f"0x{data[key]:02X}")
elif key == "voltage":
# 电池电压需要除以100
var.set(f"{data[key]/100:.3f}")
elif key in ["vel_x", "vel_y", "vel_w"]:
# 速度值需要除以1000
var.set(f"{data[key]/1000:.3f}")
else:
var.set(f"{data[key]:.3f}")
else:
# 如果某个字段不存在，保持原值或设置为默认值
if var.get() == "---":
pass # 保持默认值
def send_data(self):
"""发送数据"""
if not self.ser:
messagebox.showerror("错误", "请先连接串口")
return
try:
# 获取输入值
value1 = int(self.value1_var.get())
value2 = int(self.value2_var.get())
value3 = int(self.value3_var.get())
frame_code = int(self.frame_code_var.get(), 16) # 帧码以十六进制解析
# 发送数据
send_values(self.ser, frame_code, value1, value2, value3)
self.status_var.set(f"已发送: {value1}, {value2}, {value3}")
except ValueError as e:
messagebox.showerror("输入错误", "请输入有效的整数")
except Exception as e:
messagebox.showerror("发送错误", f"发送失败: {str(e)}")
def on_closing(self):
"""关闭程序时断开串口"""
self.running = False
if self.ser:
self.ser.close()
self.root.destroy()
def main():
root = tk.Tk()
app = XProtocolGUI(root)
root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", app.on_closing)
root.mainloop()
if __name__ == "__main__":
main()

复制代码

【界面效果】
当我发送速度为100时，小车慢慢向前，同时反馈的速度也显示到界面了。

【总结】
【AIMB-2210】非常强大，配AI可以实现生成程序代码，是编程好帮手。下一步，将定位信采集，偿试使用自动运行。

[评测分享] 【AIMB-2210】AI远程获取小车状态

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