手把手教你实现PX4飞控与上位机串口通信连接

一、准备工作

在开始前，确保你已准备好以下硬件和软件：

• PX4飞控：如Pixhawk系列，确保固件已烧录。
• 上位机：Jetson（如Jetson Nano）或树莓派（如Raspberry Pi 4），安装Ubuntu系统。
• 串口线：USB转TTL串口线，用于连接PX4飞控的TELEM端口。
• 软件：Ubuntu系统已更新，安装Python3和必要工具。

本教程重点在于串口通信的实现，这是一种稳定可靠的通信方式，适合无人机系统。

二、硬件连接步骤

首先，将PX4飞控与上位机通过串口线连接：

1. 将串口线的TX引脚连接到PX4飞控的TELEM端口的RX引脚。
2. 将串口线的RX引脚连接到PX4飞控的TELEM端口的TX引脚。
3. GND引脚对接，确保共地。
4. 将串口线USB端插入上位机（Jetson或树莓派）的USB端口。

此图展示了PX4飞控与上位机串口连接的典型布局。确保连接牢固，避免松动影响串口通信稳定性。

三、Ubuntu系统串口设置

在上位机Ubuntu系统中，打开终端并执行以下步骤：

1. 识别串口设备：运行 ls /dev/tty*，找到类似 /dev/ttyUSB0 或 /dev/ttyACM0 的设备，这对应PX4飞控连接。
2. 设置串口权限：运行 sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0（替换为你的设备名），避免权限问题。
3. 安装串口工具：运行 sudo apt-get install screen，用于测试通信。

这些步骤确保上位机（如Jetson或树莓派）能正常访问PX4飞控串口。

四、安装通信库和编写代码

使用Python实现串口通信，简单高效：

1. 安装pyserial库：运行 pip3 install pyserial。
2. 创建Python脚本，例如 px4_communication.py，并写入以下代码：

   import serialimport timeser = serial.Serial("/dev/ttyUSB0", baudrate=57600, timeout=1)print("串口已打开，开始与PX4飞控通信...")try:while True:# 发送数据到PX4飞控ser.write(b"Hello PX4")# 接收来自PX4飞控的数据if ser.in_waiting > 0:data = ser.readline().decode("utf-8").strip()print("收到数据:", data)time.sleep(0.1)except KeyboardInterrupt:ser.close()print("通信结束。")

3. 保存脚本，并在终端运行 python3 px4_communication.py。

此代码实现了基本的串口通信循环，适用于Jetson上位机和树莓派上位机。你可以根据PX4协议扩展功能。

五、测试与常见问题

运行脚本后，观察终端输出：

• 如果看到“串口已打开”提示，表示连接成功。
• 如果无数据，检查PX4飞控是否上电，并确认串口参数（如波特率57600）匹配。
• 在Ubuntu系统中，可使用 dmesg | grep tty 调试设备。

本教程覆盖了PX4飞控通信的核心步骤，确保你在Ubuntu 18/20/22系统上都能成功。通过串口通信，上位机可以实时控制无人机，提升开发效率。