泛谈DJI OSDK与无人机的串口通信

关键词：OSDK串口通信，OSDK激活

使用DJI无人机来进行OSDK二次开发，串口是个必不可少的通信链路。在开发使用中，或多或少会遇到一些串口问题，这些问题在刚开始玩DJI 无人机和OSDK时，总会带来一些不必要的麻烦，在此记录一下，方便查阅。

一、首先，谈一下串口连接
      关于串口连接，建议参考官方详细的介绍
1、官方介绍链接：设备连接
2、官方主要是以妙算2G介绍与无人机的连接，采用妙算2G的UART1接口与飞机连接，查看妙算2G的用户手册，介绍921600波特率为标称值，通信可能会有异常
   使用中可以使用1M波特率。
      除了manifold 2G，官方还有一个推荐机载平台manifold 2C，问题是2C只有一个uart0接口，查看妙算2用户手册，该串口用于终端调试，波特率固定为115200。
   所以2C上，最好还是找一个USB-TTL线来连接妙算和无人机。
   正好，本人习惯于用PC（Linux）来玩OSDK，USB-TTL连接线会更方便一点。

3、既然是入门介绍，顺便谈一下配置文件UserConfig.txt,毕竟里面有串口的配置设备。如果不正确，也会直接影响使用。
            copy一下4.0.1版本OSDK中的UserConfig.txt内容：顺便记录一下，相比之前的配置文件，官方给出的东西好像少了一点 acm_port .... （但是代码依旧会检测该配置，ACM设备暂不在此讨论，有啥见解欢迎去USB通信部分讨论）
            app_id : your_app_id_here
            app_key : your_key_here
            device : /dev/ttyUSB0
            baudrate : 230400

            a、app_id 和app_key 按照官网教程去官方申请即可，至于激活使用，稍后可以一起探讨一下。
            b、device，貌似和串口有点关系了。
                     这个配置文件带的是系统识别的串口设备，Linux系统查看 ls -l | grep tty*
                     关于设备名，manifold 2G uart1口为ttyTHS2
                     使用USB-TTL Manifold 2 中的设备号为ttyUSBn，n为0、1、2.....
            c、baudrate 显然是配置本段串口波特率，需要与无人机波特率设置一致（DJI Assistant2中设置）

二、跟代码，了解怎么根据SDK代码进行问题排查
      运行3.9和4.0发现这部分使用上有点差异，4.0底层看起来有一些变动，但是使用起来依旧一样，毕竟协议是SDK的东西。查代码是为了方便我们二次开发中，进行排障或规避不正当使用导致一些问题。
      首先关于3.9版本，串口初始化部分

         void LinuxSerialDevice::init()
        {
          DSTATUS("Attempting to open device %s with baudrate %u...\n", m_device,
                          m_baudrate);
          if (_serialStart(m_device, m_baudrate) < 0)
          {
                _serialClose();
                DERROR("...Failed to start serial\n");
                deviceStatus = false;
          }
          else
          {
                DSTATUS("...Serial started successfully.\n");
                deviceStatus = true;
          }
        }

4.0应用端通过回调方式接入

static T_OsdkHalUartHandler halUartHandler = {
      .UartInit = OsdkLinux_UartInit,
      .UartWriteData = OsdkLinux_UartSendData,
      .UartReadData = OsdkLinux_UartReadData,
      .UartClose = OsdkLinux_UartClose,
  };

三、问题排障
开始使用时，可能会遇到一些错误，了解了上述信息，或许我们就可以自行对运行错误进行自主排查或规避。
1、运行demo时跟串口相关的报错

      [876585.377]ERRORLOG/1 @ getDroneVersion, L1676: Drone version not obtained! Please do not proceed.
      Possible reasons:
     Serial port connection:
        * SDK is not enabled, please check DJI Assistant2 -> SDK -> [v] Enable API Control.
       Baudrate is not correct, please double-check from DJI Assistant2 -> SDK -> baudrate.
       * TX and RX pins are invert
       [876585.377]STATUS/1 @ functionalSetUp, L282: Shake hand with drone Fail ! Cannot get drone version. (1/20)
       [876585.377]STATUS/1 @ functionalSetUp, L284: Try again after 1 second ......

demo提示串口通信异常，根据上面了解信息，可以简单列个排查步骤：
            a、这个是启动初始化的问题，根据上面代码接口，就可以在halUartHandler回调中进行debug。（提示信息为4.0版本，3.9版本可以在上面贴出代码也可以看到部分信息，如打开设备失败）
            b、如果是open失败，就可以先查硬件连接、配置文件中设备名
                     设备名可以根据上面所述：ls -l | grep tty* 查看
            c、如果open成功，但是依旧会有错误，也可以根据需要继续在上述代码中进行debug。原因可能是波特率的问题，也可能是TX、RX反了。也有可能是配置设备名系统中有，但并不是与飞机接入的串口。
针对上述原因，逐一排查确认即可。

      2、关于波特率设置及故障
   a、通过上述了解，波特率需要两端保持一致，OSDK通过配置文件完成对串口设备的波特率设置，无人机端通过DJI Assistant2 Onboard SDK界面来设置。
      无人机设置波特率后，本人实际使用过程中可能出现不生效的情况，有试过通过切换使能SDK勾选貌似可以，如果实在不行就重启一下无人机。
b、我在使用过程中会遇到偶现串口通信异常的情况，既然偶现，跟硬件连接和波特率设置肯定就没什么关系了。也通过官方查找和咨询，发现使用的波特率太高了，本人使用的USB-TTL线会出现不稳定，
            降低波特率去使用稳定性还可以。
            所以理解了官方说明：
                     USB 转TTL 线（FT232BL）和双头USB 线，同时连接机载计算机和Matrice 210 V2 系列无人机，
               推荐转接线，如果可以，还是按官方推荐的来吧。

四、串口功能使用
      具体的串口功能可能查阅官方相关资料，当前了解到，OSDK与无人机串口是必须的通信功能，所以该问题可能不复杂，但是出现问题会直接影响使用。

      最后简单记录一下一个简单功能--激活功能
      激活功能是OSDK APP（app_id与app_key）在飞机上第一次使用时需要进行的动作，否则会报错：NEW_DEVICE_ERROR
      所以再遇到NEW_DEVICE_ERROR, 不要着急，简单步骤激活一下

      官方介绍；
            用户首次使用开发者基于OSDK 开发的应用程序时，需在DJI Assistant 2 联网的状态下，登录开发者账号，使基于OSDK 开发的应用程序获取DJI 的授权许可，以此激活应用程序。
            激活应用程序：使用DJI Assistant 2
            激活故障排查
            请对照设备连接中的内容正确地连接无人机和第三方开发平台；请确认UART 线的电压为3.3V。
            请检查运行了DJI GO 等其他移动端APP 的设备能够正常访问互联网。
            请确认已在DJI Assistant 2 中开启 API Control 功能。
            请对照用户中心应用程序的信息检查代码中应用程序的ID、密钥及开发者账号等信息。
            请确认已正确设置了应用程序中的波特率、安装了指定的驱动并开通相关权限。

      大胆猜测一下（其实都能找到说明），OSDK使用的app_id和app_key是通过官网授权使用，激活即验证该ID和KEY的合法性。校验工作需要联网访问服务器的，妙算联网没用，飞机不能直接联网。请保证DJI Assistant2一定要联网。
      怎么校验，app_id和app_key是关联开发者账号申请，DJI Assistant2登录账号要与申请ID的开发者账号对应起来。

      总结一下：
         1、采用连接DJI Assistant2的同时运行OSDK应用程序激活，DJI Assistant2登录账号，
         2、确保上述介绍配置文件中UserConfig.txt文件中app_id和app_key，为DJI Assistant2登录同账号申请的可用ID和KEY
         3、运行demo或自己的应用两次。第一次需要校验，还是会报NEW_DEVICE_ERROR，再次运行一次即可。

      注：
   ROS配置文件需要修改（源自官方开发者网站）
            编辑配置文件XXXX.launch，替换应用的ID、Key和波特率等信息。
            配置OSDK 4.0.0 接口的节点：
            $rosed dji_osdk_ros dji_vehicle_node.launch
            配置OSDK 3.8.0 接口的节点：
            $rosed dji_osdk_ros dji_sdk_node.launch
   2020-08-31补充一下，使用DJI Assistant2进行激活，设置界面需要开启使能相关功能

最后抛段小代码，虽然这个功能查不查代码没什么用，但是作为玩SDK的开发者，有问题就要先查代码（比如实际使用的ID和KEY），简单记录一下，方便后续查阅

     bool LinuxSetup::initVehicle()
        {
                ...
          // Activate
          activateData.ID = environment->getApp_id();
          char app_key[65];
          activateData.encKey = app_key;
          strcpy(activateData.encKey, environment->getEnc_key().c_str());
          activateData.version = vehicle->getFwVersion();

          ack = vehicle->activate(&activateData, functionTimeout);
          if (ACK::getError(ack))
          {
                ACK::getErrorCodeMessage(ack, __func__);
                goto err;
          }
                ...
        }

飞机第一次使用新的app_id和app_key时，就会报这个错，如果激活一次就不需要再次激活，除非换ID和key。结合代码也许容易理解多了

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