STM32驱动Rd-03D搭配VC-02制作人数检测播报器

前言

安信可新款雷达模组Rd-03D已经上市，该雷达采用一发两收的天线，可以实现目标跟踪，实现对区域内目标测距、测角和测速。本应用示例使用STM32解析Rd-03D的串口数据，将结果通过另一个串口发送给VC-02开发板，实现对当前人数的实时播报。

一、Rd-03D引脚说明

硬件实物图
J1引脚说明：

J#PIN#	名称	功能	说明
J1PIN1	5V	电源输入	连接串口转接板5V
J1PIN2	GND	接地	连接串口转接板GND
J1PIN3	TX	UART_TX	连接串口转接板RXD
J1PIN4	RX	UART_RX	连接串口转接板TXD
J1PIN5	DP	烧录数据正信号	若使用4Pin的连接器，则该引脚未使用
J1PIN6	DM	烧录数据负信号	若使用4Pin的连接器，则该引脚未使用

J2引脚说明：

J#PIN#	名称	功能	说明
J2PIN1	5V	电源输入	5V
J2PIN2	DM	烧录数据负信号	-
J2PIN3	DP	烧录数据正信号	-
J2PIN4	DEBUG	调试串口TXD	用于调试固件
J2PIN5	GND	接地	-
J2PIN6	TX	UART_TXD	连接串口转接板RXD
J2PIN7	RX	UART_RXD	连接串口转接板TXD

二、软件设计框架

在这里插入图片描述

三、STM32F103C8T6使用CubeMX搭配HAL库配置

打开CubeMX，选择STM32F103C8T6。
选择两个串口，分别是串口1和串口2，PA9为USART1_TX，PA10为USART1_RX，PA2为USART2_TX，PA3为USART_RX。
选择异步通讯，勾选中断，注意：串口1的波特率为256000，串口2波特率为115200。
请添加图片描述

请添加图片描述

下面附上时钟配置图：

四、STM32与Rd-03D和VC-02的接线

Rd-03D		STM32		VC-02
5V	— —	5V	— —	5V
GND	— —	GND	— —	GND
TX	— —	PA10
RX	— —	PA9
		PA2	— —	RX
		PA3	— —	TX

五、串口数据处理

一、Rd-03D的串口数据

Rd-03D模组通过串口(TTL电平)与外界通信，雷达串口默认波特率为256000，1停止位，无奇偶校验位。雷达输出检测到的目标信息，包括在区域中的x坐标，y坐标，以及目标的速度值。

雷达默认是处于单目标检测模式，需要切换至多目标检测模式。

模式	指令
单目标模式	FD FC FB FA 02 00 80 00 04 03 02 01
多目标模式	FD FC FB FA 02 00 90 00 04 03 02 01

上报是数据帧格式：

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帧头部	帧内数据	帧尾部
AA FF 03 00	目标1信息目标2信息目标3信息	55 CC

数据示例：AA FF 03 00 0E 03 B1 86 10 00 68 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 CC

红色部分表示目标1的信息，蓝色表示目标2的信息，绿色表示目标3的信息。

本示例只展示有无人，所以只需要判断在对应的数据帧中有没有相应的目标信息即可。

二、VC-02的串口数据

VC-02的串口数据格式是由用户自定义的，开发的平台和资料可以在VC系列模组官网查看

这里附上我自己定义的串口协议和语音指令表格，串口输出均为16进制数，文章结尾附上VC-02固件。

唤醒词	命令词	回复语	串口输出	串口输入
小安小安、你好小安	-	我在、你说、有什么可以帮你	-	-
-	有多少人、现在有几人、有人吗	（根据目标数量回复）	A5 00 00 FF 00	-
-	-	当前没有目标	-	5A 00 00 00 00
-	-	当前有一个目标	-	5A 00 00 00 01
-	-	当前有两个目标	-	5A 00 00 00 02
-	-	当前有三个目标	-	5A 00 00 00 03
-	大点声、增大音量	音量已增大	-	-
-	小点声、减小音量	音量已减小	-	-

六、STM32数据处理

这里我是采取设置标志位的方式处理数据。为了防止在雷达数据下发过快时，语音一直重复播报的情况。

uint8_t RX_BUF[64]={
    
    0};  	//缓存数组
uint8_t RX_count=0;      	//计数位
uint8_t RX_temp;        //缓存字符

uint8_t Radar_1=0;			//目标1标志位
uint8_t Radar_2=0;			//目标2标志位
uint8_t Radar_3=0;			//目标3标志位

uint8_t Speaker_1=0;		//语音播报目标1标志
uint8_t Speaker_2=0;		//语音播报目标2标志
uint8_t Speaker_3=0;		//语音播报目标3标志

uint8_t Single_Target_Detection_CMD[]={
    
    0xFD,0xFC,0xFB,0xFA,0x02,0x00,0x80,0x00,0x04,0x03,0x02,0x01}; //单目标检测模式指令，该模式下只会检测一个目标
uint8_t Multi_Target_Detection_CMD[]={
    
    0xFD,0xFC,0xFB,0xFA,0x02,0x00,0x90,0x00,0x04,0x03,0x02,0x01};	 //多目标检测模式指令，该模式下只会检测多个目标

uint8_t SpeakerCMD_0[5]={
    
    0x5A,0x00,0x00,0x00,0x00}; //无目标播报串口指令
uint8_t SpeakerCMD_1[5]={
    
    0x5A,0x00,0x00,0x00,0x01}; //目标1播报串口指令
uint8_t SpeakerCMD_2[5]={
    
    0x5A,0x00,0x00,0x00,0x02}; //目标2播报串口指令
uint8_t SpeakerCMD_3[5]={
    
    0x5A,0x00,0x00,0x00,0x03}; //目标3播报串口指令

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)//回调函数，检测到雷达发送一帧数据时进行处理
{
    
    
		if(huart == &huart2){
    
       //串口2触发中断
			RX_BUF[RX_count++] = RX_temp;//将缓存字符存入缓存数组中
			if((RX_BUF[RX_count-1] == 0x00)&&(RX_BUF[RX_count-2] == 0xFF)){
    
                            //接收VC串口指令查询当前人数
				if((0==Radar_3)&&(0==Radar_2)&&(0==Radar_1)){
    
    
					HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)&SpeakerCMD_0,sizeof(SpeakerCMD_0),0xFFFF);   //触发无目标语音播报
				}
				else if(1==Radar_3){
    
    
					HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)&SpeakerCMD_3,sizeof(SpeakerCMD_3),0xFFFF);   //触发目标3语音播报
				}
				else if(1==Radar_2){
    
    
					HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)&SpeakerCMD_2,sizeof(SpeakerCMD_2),0xFFFF);		//触发目标2语音播报
				}
				else if(1==Radar_1){
    
    
					HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)&SpeakerCMD_1,sizeof(SpeakerCMD_1),0xFFFF);		//触发目标1语音播报
				}
				
				while(HAL_UART_GetState(&huart2)==HAL_UART_STATE_BUSY_TX); //判缓存数组是否发送完毕
				
				memset(RX_BUF,0x00,sizeof(RX_temp));//清空缓存数组
				RX_count = 0;//计数位置零
			}
			HAL_UART_Receive_IT(&huart2,&RX_temp,1);//串口2继续接收数据
	}
		
		if(huart == &huart1){
    
    			//串口1触发中断
			RX_BUF[RX_count++] = RX_temp;//将缓存字符存入缓存数组中
			if((RX_BUF[RX_count-1] == 0xCC)&&(RX_BUF[RX_count-2] == 0x55)){
    
    
				if((1==Radar_1)&&(0==Speaker_1)){
    
    																		//逻辑判断，触发目标1语音播报
					HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)&SpeakerCMD_1,sizeof(SpeakerCMD_1),0xFFFF);
					Speaker_1=1;
				}
				else if((1==Radar_2)&&(0==Speaker_2)){
    
    																		//逻辑判断，触发目标2语音播报
					HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)&SpeakerCMD_2,sizeof(SpeakerCMD_2),0xFFFF);
					Speaker_2=1;
				}
				else if((1==Radar_3)&&(0==Speaker_3)){
    
    																		//逻辑判断，触发目标3语音播报
					HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)&SpeakerCMD_3,sizeof(SpeakerCMD_3),0xFFFF);
					Speaker_3=1;
				}
				else if((0x00==RX_BUF[5])&&(0x00==RX_BUF[14])&&(0x00==RX_BUF[22]))       		  //数据比较，雷达检测到无目标
				{
    
    
				 Radar_1=0;
				 Radar_2=0;
				 Radar_3=0;
				 Speaker_1=0;
				 Speaker_2=0;
				 Speaker_3=0;
				}
				else if((0x00!=RX_BUF[5])&&(0x00==RX_BUF[14])&&(0x00==RX_BUF[22]))        //数据比较，雷达检测到一个目标
				{
    
    
				 Radar_1=1;
				 Radar_2=0;
				 Radar_3=0;
				 Speaker_2=0;
				 Speaker_3=0;
				}
				else if((0x00!=RX_BUF[5])&&(0x00!=RX_BUF[14])&&(0x00==RX_BUF[22]))        //数据比较，雷达检测到两个目标
				{
    
    
				 Radar_1=0;
				 Radar_2=1;
				 Radar_3=0;
				 Speaker_1=0;
				 Speaker_3=0;
				}
				else if((0x00!=RX_BUF[5])&&(0x00!=RX_BUF[14])&&(0x00!=RX_BUF[22]))        //数据比较，雷达检测到三个目标
				{
    
    
				 Radar_1=0;
				 Radar_2=0;
				 Radar_3=1;
				 Speaker_1=0;
				 Speaker_2=0;
				}	
//      HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)&RX_BUF,RX_count,0xFFFF);//将缓存数组中的数据从串口发送出去
				while(HAL_UART_GetState(&huart2)==HAL_UART_STATE_BUSY_TX);//判缓存数组是否发送完毕
				memset(RX_BUF,0x00,sizeof(RX_temp));//清空缓存数组
				RX_count = 0;//计数位置零
			}  
			HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&RX_temp,1);//串口1继续接收数据
  }
}

七、效果演示

八、源码地址和固件

源码地址：https://e.coding.net/axk/stm32_rd-03/STM32_Rd-03D_VC-02.git

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