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PX4飞控与上位机串口通信完全指南

主机测评网
系统教程
2026-01-25
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PX4飞控与上位机串口通信完全指南

手把手教你在Jetson和树莓派上实现（Ubuntu18/20/22通用）

本教程将详细讲解如何实现PX4飞控与上位机（如Jetson或树莓派）之间的串口通信连接，适用于Ubuntu 18、20和22系统。即使你是小白，也能跟着步骤轻松完成。串口通信是无人机和机器人系统中常用的数据交换方式，掌握它对于开发至关重要。

一、准备工作：硬件和软件

在开始前，请确保你已准备好以下物品：PX4飞控（如Pixhawk系列）、上位机（Jetson或树莓派）、USB转串口模块（如果上位机无原生串口）、连接线。软件方面，需要在Ubuntu系统上安装必要的工具，如minicom或python-serial库。确保你的系统已更新：运行sudo apt update && sudo apt upgrade。

关键词提醒：本教程涉及PX4飞控和串口通信，这是无人机控制的核心。上位机选择Jetson或树莓派，两者都是流行的嵌入式平台。

二、硬件连接步骤

将PX4飞控的串口引脚（通常是TX、RX和GND）与上位机连接。如果使用Jetson或树莓派，请检查其GPIO引脚图，找到串口引脚（如Jetson的UART引脚）。连接时注意：PX4的TX连接到上位机的RX，PX4的RX连接到上位机的TX，GND对接。如果使用USB转串口模块，将模块连接到上位机的USB口。

PX4飞控与上位机串口通信完全指南 PX4飞控串口通信 Jetson 树莓派第1张

上图展示了PX4飞控与上位机的典型连接方式。确保连接牢固，避免松动。

三、Ubuntu系统串口设置

在Ubuntu上，串口设备通常显示为/dev/ttyUSB0或/dev/ttyACM0。首先，检查设备是否被识别：运行ls /dev/tty*。如果没有权限，将用户添加到dialout组：sudo usermod -a -G dialout $USER，然后注销重新登录。设置串口参数：波特率通常为921600或57600，与PX4飞控匹配。使用stty命令配置，例如sudo stty -F /dev/ttyUSB0 921600 cs8 -cstopb -parenb。

四、编写Python代码实现通信

我们将使用Python的pyserial库进行串口通信。首先安装库：pip install pyserial。然后创建一个Python脚本，例如serial_communication.py，内容如下：

    import serialimport timeser = serial.Serial("/dev/ttyUSB0", baudrate=921600, timeout=1)def send_data(data):ser.write(data.encode())print("Sent:", data)def receive_data():while True:if ser.in_waiting > 0:data = ser.readline().decode().strip()print("Received:", data)breaksend_data("Hello PX4")time.sleep(0.1)receive_data()ser.close()

这段代码实现了基本的串口通信。你可以根据PX4的MAVLink协议扩展，发送更复杂的指令。确保在Jetson或树莓派上运行此脚本，并根据实际设备路径修改/dev/ttyUSB0。

五、测试与调试

运行Python脚本后，观察PX4飞控的响应。如果无数据交换，检查连接和波特率设置。使用minicom工具手动测试：sudo minicom -D /dev/ttyUSB0 -b 921600。在minicom中，输入字符查看PX4是否回应。常见问题：权限不足（解决：sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0）、波特率不匹配（参考PX4文档）。

六、总结与扩展

通过本教程，你已成功实现PX4飞控与上位机（Jetson或树莓派）的串口通信连接。这为无人机自主飞行、数据采集等应用奠定了基础。关键词再次强调：PX4飞控、串口通信、Jetson、树莓派是核心组件。下一步，可以探索MAVLink协议集成或实时控制算法。如有问题，欢迎在社区讨论。

本教程适用于Ubuntu 18/20/22系统，通用性强。祝你开发顺利！