CAN協(xié)議系列PM-TSⅠⅡ-CAN產(chǎn)品手冊

1、二維電子羅盤使用說明書 西安精準(zhǔn)測控有限責(zé)任公司 二維電子羅盤使用說明書1產(chǎn)品簡介 此產(chǎn)品是一款二維電子羅盤，可測量方位角(heading) 0°360°，采用我司專利技術(shù)的硬磁和軟磁校準(zhǔn)算法，使羅盤在有磁場干擾的環(huán)境中也能通過平面旋轉(zhuǎn)一圈校準(zhǔn)方法達(dá)得最佳效果。由于是平面羅盤，此款產(chǎn)品應(yīng)用于平面工作環(huán)境性能卓越，如在傾斜角度大于±5°的環(huán)境中方位角數(shù)據(jù)會出現(xiàn)偏差。此產(chǎn)品體積小、功耗低、實用性強、應(yīng)用場合多元化，可接受客戶任何要求定制。1.1性能指標(biāo)羅盤航向參數(shù)航向精度±1°方位角范圍0°360°精度1°分

2、辨率0.1°校準(zhǔn)硬磁校準(zhǔn)有軟磁校準(zhǔn)有磁場干擾校準(zhǔn)方法平面旋轉(zhuǎn)一圈物理特性尺寸94 x 74 x 37重量200gRS-232 通信速率9600baud電源供電電壓直流3V-5V(可定制7V-12V)電流(最大)<40mA環(huán)境儲存范圍-45+85操作溫度-45 +70備注：供電電壓最大不能超過5V，最小不能低于3V，一般常用3.3V，超過正常電壓范圍，會對產(chǎn)品造成不可逆轉(zhuǎn)傷害。1.2應(yīng)用領(lǐng)域 機器人 戶外探險手持設(shè)備 工程塔吊 勘探設(shè)備等配套產(chǎn) GPS 輔助導(dǎo)航 汽車監(jiān)控1.3電氣連接序號接線顏色信號定義1紅色 VCC2黑色GND3蘭色TX4黃色RX1.4產(chǎn)品尺寸1.5安裝方法由

3、于電子羅盤采用地磁原理，因此在安裝羅盤時應(yīng)盡量使電子元件充分暴露于地球磁場，而同時與干擾磁場影響相對隔絕。最好的方法是將羅盤安裝在任何一個鋼鐵容器的外面（例如，一個車輛），并且盡可能遠(yuǎn)離磁場的影響。必須盡量避免將磁性物體包括進(jìn)去，例如：汽車引擎、電動機、音頻揚聲器、鋼板、鋼鐵螺母或螺栓。如果周圍有這些磁介質(zhì)，請至少需要維持 0.5m遠(yuǎn)的距離。我們推薦使用銅、塑料或鋁作為羅盤安裝和封裝的材料。安裝磁羅盤模塊的時候，確保外殼上的“箭頭方向”與“平臺筆直向前移動時方向”保持一致，安裝完成之后，最好保證在使用過程中不對安裝進(jìn)行改動。羅盤的示意圖如下所示，其中“加粗黑色箭頭”表示羅盤的安裝方向，姿態(tài)角具

4、體定義見附錄A。Z軸Y軸HeadingX軸RollPitch因為周圍環(huán)境中很有可能存在著磁場干擾（軟磁干擾和硬磁干擾），我們強烈建議：羅盤補償程序應(yīng)是在安裝完成以及每次磁場環(huán)境改變之后實施。1.6 校準(zhǔn)方法首次運行界面的時候，磁性物件（如鄰近的手機、建筑結(jié)構(gòu)鋼鐵以及地下埋藏的管道）可能會導(dǎo)致航向角誤差。如果羅盤安裝在一個車輛上，它將遭遇磁場異常，這就是為什么存在一個羅盤磁補償程序的原因。然而，其它大體積的磁性物件即使在磁補償過程中距離較遠(yuǎn)，很有可能會扭曲地球磁場。進(jìn)行環(huán)境校準(zhǔn)時，周邊的干擾物質(zhì)在羅盤旋轉(zhuǎn)過程中和羅盤的相對位置應(yīng)該保持不變(即隨羅盤一起轉(zhuǎn)動)。 校準(zhǔn)時需要操作者身上沒有手機，磁卡

5、，鑰匙以及能影響電磁場的金屬或者通電設(shè)備。注意：在限定的干擾范圍內(nèi),羅盤才具有補償作用。羅盤內(nèi)包含磁力計，而它的范圍大概是在正負(fù)1Gauss之間，這大約是北半球地磁場的兩倍。如果磁場干擾值超過正負(fù)0.5Gauss，那么磁力計可能會達(dá)到飽和狀態(tài)，從而阻礙補償作用。當(dāng)補償不能覆蓋時，就表示出現(xiàn)了這個問題。具體操作：開始校準(zhǔn)后，將羅盤在平面內(nèi)勻速緩慢旋轉(zhuǎn)一圈以上（旋轉(zhuǎn)速度不宜太快，不要超過3圈），旋轉(zhuǎn)過程中羅盤會自動采樣合適的數(shù)據(jù)，進(jìn)行軟硬磁補償。2通信協(xié)議2.1數(shù)據(jù)幀格式串口設(shè)置：8 位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無校驗，默認(rèn)速率9600。標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令

6、字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)0xAA AA 默認(rèn)0x00 標(biāo)示符：固定為0xAA AA。地址碼：采集模塊的地址，默認(rèn)為 0x00。0x000xFE為有效地址范圍，0xFF是廣播地址。數(shù)據(jù)長度：從地址碼到校驗字（包括校驗字）的長度。命令字：兩級命令字，第一級命令字表示功能，第二級命令字表示具體內(nèi)容。數(shù)據(jù)域：根據(jù)命令字不同內(nèi)容和長度相應(yīng)變化，16進(jìn)制數(shù)據(jù)格式。校驗字：標(biāo)示符、地址碼、數(shù)據(jù)長度、命令字和數(shù)據(jù)域的CRC-16編碼，具體內(nèi)容見附錄B。注意：所有字節(jié)都是高字節(jié)在前，低字節(jié)在后。2.2 協(xié)議2.2.1 連接串口點擊“連接”按鈕或“自動掃描”按鈕連接串口，向終端發(fā)送初始化查詢命令

7、。發(fā)送命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)0xAA AA0xFF 0x00 01應(yīng)答命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域(12byte)校驗字(2byte)0xAA AA 當(dāng)前地址0x80 01*如果串口連接成功，終端設(shè)備需要返回設(shè)備型號，設(shè)備地址，應(yīng)答模式，磁偏角和姿態(tài)角偏置（方位角偏置，俯仰角偏置和橫滾角偏置）。注意：二維羅盤的姿態(tài)角偏置都是零。產(chǎn)品型號如下表所示，其中型號表示產(chǎn)品類型，版本號表示某類型的第幾版。名稱設(shè)備型號*數(shù)據(jù)域?qū)崟r監(jiān)測型號版本號俯

8、仰角橫滾角航向角二維電子羅盤C_D_010x010x01二維電子羅盤（帶加計）C_D_020x010x02舉例：設(shè)備類型為0x0101，設(shè)備地址為0x01，應(yīng)答模式是0x00（問答式（手動），磁偏角是-2.5°。標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)發(fā)送AA AAFF0600 01DC 11應(yīng)答AA AA011280 0101 01 01 00 FF 06 00 00 00 00 00 00 3E 7F2.2.2設(shè)置地址發(fā)送命令：標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)

9、域(1byte)校驗字(2byte)0xAA AAFF0x01 01 *模塊地址應(yīng)答命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(1byte)數(shù)據(jù)域(1byte)校驗字(2byte)0xAA AA當(dāng)前地址 0x81 01 0x00: 成功 0xFF: 失敗*模塊地址可以是0x000xFE，出廠默認(rèn)是0x00。舉例：設(shè)置地址為0x00標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)發(fā)送AA AAFF0701 0100 30 4C應(yīng)答AA AA000781 0100CC 592.2.3查詢當(dāng)前地址發(fā)送命令：

10、 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)0xAA AAFF0x02 01應(yīng)答命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域(1byte)校驗字(2byte)0xAA AA當(dāng)前地址0x82 01 *模塊地址舉例：當(dāng)前地址是0x00標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)發(fā)送AA AAFF0602 01BC 10應(yīng)答AA AA000782 0100CC A92.2.4 設(shè)置波特率發(fā)送命令： 標(biāo)示符(2byte)地

11、址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域(1byte)校驗字(2byte)0xAA AA 0x01 02 *波特率應(yīng)答命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域(1byte)校驗字(2byte)0xAA AA0x81 02 0x00: 成功 0xFF: 失敗*波特率：0x01表示9600，0x02表示19200，0x03表示38400，0x04表示57600，0x05表示115200，默認(rèn)是9600。舉例：設(shè)置波特率為9600標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校

12、驗字(2byte)發(fā)送AA AA000701 020114 99應(yīng)答AA AA000781 02003C 592.2.5設(shè)置磁偏角（單位：°）磁偏角指的是磁場強度矢量的水平投影與正北方向之間的夾角，即磁子午線與地理子午線之間的夾角。如果磁場強度矢量的指向偏向正北方向以東稱東偏，偏向正北方向以西稱西偏。磁偏角補償公式：（真北）航向角=（磁北）航向角+磁偏角，其中偏東的磁偏角為正，偏西的磁偏角為負(fù)。注意：一般情況下，羅盤計算的航向角指的是（磁北）航向角，需要實際位置的磁偏角進(jìn)行補償?shù)玫剑ㄕ姹保┖较蚪?。方?: 用戶模式用戶直接輸入磁偏角方法2：WMM模型根據(jù)世界磁場模型計算當(dāng)?shù)氐拇牌怯?/p>

13、戶需要輸入海拔，經(jīng)度，緯度，日期后，上位機可根據(jù)WMM模型計算出當(dāng)?shù)卮牌?。注意：使用此方法計算的磁偏角不需要用戶判斷方向。發(fā)送命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域(2byte)校驗字(2byte)0xAA AA 0x01 03 *磁偏角數(shù)值（3位整數(shù)，2位小數(shù)）乘以100后轉(zhuǎn)化為2字節(jié)有符號16進(jìn)制數(shù)。應(yīng)答命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域(1byte)校驗字(2byte)0xAA AA 0x81 03 0x00: 成功 0xFF: 失敗舉例：當(dāng)前輸入的磁偏角為-2.5&

14、#176;標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)發(fā)送AA AA000801 03 FF 06C9 11應(yīng)答AA AA000781 0300AC 582.2.6查詢當(dāng)前磁偏角（單位：°）發(fā)送命令：標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)0xAA AA0x02 02 應(yīng)答命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域(2byte)校驗字(2byte)0xAA AA0x82 02 *磁偏角*磁偏角表示方法

15、同2.2.5所示。舉例：當(dāng)前磁偏角為-2.5°標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)發(fā)送AA AA000602 02 A9 60應(yīng)答AA AA000882 02FF 068D 69 2.2.7設(shè)置應(yīng)答模式這里的應(yīng)答模式設(shè)置指的是監(jiān)控界面和原始數(shù)據(jù)界面的數(shù)據(jù)輸出頻率。發(fā)送命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域(1byte)校驗字(2byte)0xAA AA 0x01 04 應(yīng)答模式應(yīng)答命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字

16、(2byte)數(shù)據(jù)域(1byte)校驗字(2byte)0xAA AA 0x81 04 0x00: 成功 0xFF: 失敗應(yīng)答模式：0x00-問答式（手動），0x01-問答式（自動），0x02-5Hz Data Rate，0x03-10Hz Data Rate，0x04-20Hz Data Rate，0x05-25Hz Data Rate，0x06-50Hz Data Rate，默認(rèn)輸出模式為 00。5Hz Data Rate 意味著每秒自動輸出 5次數(shù)據(jù)，其他以此類推。舉例：設(shè)置應(yīng)答模式為5Hz Data Rate標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte

17、)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)發(fā)送AA AA000701 0402 B5 DA應(yīng)答AA AA000781 04009C 5A2.2.8保存設(shè)置對于參數(shù)設(shè)置，如果設(shè)置完成后不發(fā)送保存設(shè)置命令，斷電后這些設(shè)置都將恢復(fù)成出廠默認(rèn)值。發(fā)送命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)0xAA AA 0x03 01應(yīng)答命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域(1byte)校驗字(2byte)0xAA AA 0x83 01 0x00: 成功 0xFF: 失敗舉例：標(biāo)示符(2byte)

18、地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)發(fā)送AA AA000603 0138 21應(yīng)答AA AA000783 0100C0 F82.2.9恢復(fù)出廠設(shè)置恢復(fù)出廠默認(rèn)參數(shù)設(shè)置和校準(zhǔn)結(jié)果。發(fā)送命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)0xAA AA 0x04 01應(yīng)答命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域(1byte)校驗字(2byte)0xAA AA0x84 01 0x00: 成功 0xFF: 失敗舉例：標(biāo)示符(2byt

19、e)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)發(fā)送AA AA000604 0108 23應(yīng)答AA AA000784 0100CD 49 2.2.10開始校準(zhǔn)點擊“開始校準(zhǔn)”按鈕后，用戶根據(jù)校準(zhǔn)流程操作，羅盤開始采集數(shù)據(jù)。發(fā)送命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)0xAA AA0x05 02 應(yīng)答命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)0xAA AA0x85 02 *數(shù)據(jù)域：0x00表示進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)

20、，開始返回返回當(dāng)前采樣點情況，0x010x08表示采樣點大致方位，0x09表示采樣完成，0x10表示磁場飽和，0x11表示磁場干擾嚴(yán)重。舉例：標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)發(fā)送AA AA000605 0299 62應(yīng)答AA AA000785 02023C 99 2.2.11停止校準(zhǔn)校準(zhǔn)流程完成后，點擊“停止校準(zhǔn)”按鈕，羅盤停止采集數(shù)據(jù)。發(fā)送命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)0xAA AA0x06 02應(yīng)答命令： 標(biāo)示符(2byte)地址

21、碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域(1byte)校驗字(2byte)0xAA AA0x86 024byte*校準(zhǔn)指標(biāo)*校準(zhǔn)指標(biāo)：按照X軸，Y軸的順序，數(shù)值（1位整數(shù)，3位小數(shù)）乘以1000后轉(zhuǎn)化為2字節(jié)無符號16進(jìn)制數(shù)。校準(zhǔn)指標(biāo)越靠近1越好，在0.91.1范圍內(nèi)表示校準(zhǔn)成功，反之失敗。如0x0465對應(yīng)校準(zhǔn)指標(biāo)值是1.125，表示校準(zhǔn)失敗；0x03D4對應(yīng)校準(zhǔn)指標(biāo)值是0.98，表示校準(zhǔn)成功。舉例：標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)發(fā)送AA AA000606 0269 62應(yīng)答AA AA000

22、A86 0204 65 03D4E4 0D2.2.12保存校準(zhǔn)保存校準(zhǔn)結(jié)果就是把校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲到FLASH中。發(fā)送命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte) 數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)0xAA AA 0x03 02應(yīng)答命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域(1byte)校驗字(2byte)0xAA AA0x83 020x00: 成功0xFF: 失敗舉例：標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)發(fā)送AA AA000603 02

23、39 61應(yīng)答AA AA000783 0200FC F82.2.13清除校準(zhǔn)清除校準(zhǔn)結(jié)果就只是采用出廠校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。發(fā)送命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域(1byte)校驗字(2byte)0xAA AA0x04 02應(yīng)答命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域(1byte)校驗字(2byte)0xAA AA0x84 020x00: 成功0xFF: 失敗舉例：標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)發(fā)送AA AA00

24、0604 0209 63應(yīng)答AA AA000784 02003D 492.2.14開始讀取航向角發(fā)送命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)0xAA AA 0x05 01 應(yīng)答命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)設(shè)備型號字節(jié)數(shù)0xAA AA 0x85 0101 012byte 注1 01 02 6byte 注2注1：航向角數(shù)值（3位整數(shù)，2位小數(shù)）乘以100后轉(zhuǎn)化為2字節(jié)無符號16進(jìn)制數(shù)。注2：數(shù)據(jù)域按照俯仰角,橫滾角,航向角的順序，姿態(tài)角

25、數(shù)值（3位整數(shù)，2位小數(shù)）乘以100后轉(zhuǎn)化為2字節(jié)有符號數(shù)16進(jìn)制數(shù)（除航向角外）。舉例：設(shè)備型號：0x01 01，航向角是240.56°標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)發(fā)送AA AA000605 0198 22應(yīng)答AA AA000885 015D F819 602.2.15停止讀取航向角發(fā)送命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)0xAA AA 0x06 01 應(yīng)答命令： 標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte

26、)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域(1byte)校驗字(2byte)0xAA AA 0x86 01 0x00: 成功 0xFF: 失敗舉例：標(biāo)示符(2byte)地址碼(1byte)數(shù)據(jù)長度(1byte)命令字(2byte)數(shù)據(jù)域校驗字(2byte)發(fā)送AA AA000606 0168 22應(yīng)答AA AA000786 01000D E8附錄A：在電子羅盤應(yīng)用中，常以載體質(zhì)心為原點，沿載體結(jié)構(gòu)縱軸指向前的軸為縱軸X，在對稱平面內(nèi)垂直于縱軸X指向下的軸為垂直軸Z，垂直于對稱平面并和縱軸X，垂直軸Z構(gòu)成右手坐標(biāo)系的軸為橫向軸Y。OY軸PitchZ軸HeadingX軸Roll航向角(Heading)：以垂直軸Z為旋轉(zhuǎn)軸，地磁北沿順時針方向