平台：RDK X5
电机：DJI M2006 、M3508、GM6020
屏：3.5 寸 ST7796S SPI LCD（480×320）+ GT911 触摸
关键词：SocketCAN、tcan4x5x、m_can、PyQt5、PID
打过RoboMaster 的小伙伴都有一个痛点， 就是机械经常需要动电机去测试一些机构是否合理，如弹仓拨轮，发射等，但是嵌入式不一定有空，有了RDK X5 DJI控制上位机软件，这个痛点就会迎刃而解，纯小白，只要接上线，打开软件，就能控制电机，调节PID，甚至还能看曲线，让 RDK X5 像一台普通工控机一样去驱动 DJI 电机。先看效果：
1. RDK X5 硬件介绍
RDK X5集成了TCAN4550 TCAN4550是带有集成 CAN FD 收发器的 CAN FD 控制器，支持高达 8Mbps 的数据速率。此 CAN FD 控制器符合 ISO11898-1:2015 高速控制器局域网 (CAN) 数据链路层的规范，并满足 ISO11898–2:2016 高速CAN 规范的物理层要求。TCAN4550 通过串行外设接口 (SPI) 在 CAN 总线和系统处理器之间提供了一个接口，同时支持经典 CAN 和 CAN FD，并为不支持CAN FD 的处理器实现 端口扩展或 CAN 支持。TCAN4550 提供 CAN FD 收发器功能：传输到总线的差分传输能力和从总线接收的差分接收能力。
这意味着你不需要外挂任何 USB-CAN 适配器或 STM32 中转板，X5 本身就能直接接入 CAN 总线。配合板载的算力，X5 可以成为一台"算法 + 运动控制"一体机——视觉/SLAM 在一颗 SoC 上跑，控制环也在同一颗 SoC 上跑，省掉外挂 MCU + 串口/USB 中转的麻烦。
X5 的 CANFD 接口详细引脚定义和电气规格，可参考官方文档：
https://developer.d-robotics.cc/rdk_doc/Quick_start/hardware_introduction/rdk_x5#canfd-接口
小结：RDK X5 自带 TCAN4x5x CAN 控制器，出厂就有
can0接口，是做"视觉 + 运控"一体化的天然好平台。
2. CAN 基础使用
2.1 接线与终端电阻
DJI C610/C620 电调的 CAN 接口走的是标准 CAN 2.0B 差分总线，接线如下：
RDK X5 DJI C610 电调
┌──────────┐ ┌──────────────┐
│ CAN0_H ├───────────────┤ CAN_H │
│ CAN0_L ├───────────────┤ CAN_L │
│ GND ├───────────────┤ GND │
└──────────┘ └──────────────┘
│ │
[120Ω 终端电阻 跨接在 CAN_H / CAN_L 上]
几个必须注意的点：
- 120Ω 终端电阻必装。整条 CAN 总线两端各需要一颗 120Ω 电阻。保持总线电阻为60欧，这里打开的是rdk x5的can电阻和c610电调的电阻。
- GND 必须共地。CAN 是差分信号但不是悬空的，没有共地会出现莫名其妙的 bus-off。
- 电调供电独立：C610 走 24V，建议用带电流表的稳压电源，方便看堵转电流。
- 不要把 H/L 接反，接反不会烧东西，但
can0会一直收不到任何报文。
提示：先用万用表量一下 CAN_H 和 CAN_L 之间的电阻，应该接近 60Ω（两颗 120Ω 并联）。这是判断终端电阻有没有装对的最快方法。
2.2 安装 CAN 驱动修复包
RDK X5 出厂的 hobot-boot 包对 m_can 的中断处理有个小问题。参考话题：
D-Robotics 后来发布了修复版的 boot 包，装上就好了：
# 下载修复包
wget https://archive.d-robotics.cc/downloads/fix_deb/hobot-boot_3.1.0-20260518154347_arm64.deb
# 安装并重启
sudo dpkg -i hobot-boot_3.1.0-20260518154347_arm64.deb
sudo reboot
重启后 can0 的 RX 就能正常工作了。
2.3 配置 can0 接口
重启完成后，配置 CAN 接口：
sudo ip link set can0 down 2>/dev/null
sudo ip link set can0 type can bitrate 1000000 restart-ms 100
sudo ip link set can0 up
ip -details link show can0
注意三点：
- bitrate 必须设为 1Mbps。DJI 电调的波特率是写死的 1M，不能改。
- restart-ms 100：bus-off 后 100ms 自动恢复，调试期间被电调拔插一下不至于要手动重启 can0。
- 看
ip -details输出里的state ERROR-ACTIVE，如果是BUS-OFF，那基本就是终端电阻或接线有问题。
把它写成 systemd 服务或者放进 /etc/network/interfaces.d/can0 都行，看个人习惯。
2.4 用 candump / cansend 测试
物理层通不通，最快的验证方法不是写 Python，而是 cansend：
# 给 motor1（ID 1）发 1000 正向电流
# 0x03E8 = 1000，big-endian
cansend can0 200#03E8000000000000
如果电机"嗡"一下转起来，恭喜，物理层完全没问题。如果没反应，请按以下顺序排查：
candump can0有没有看到 0x201 周期性反馈帧（电调每 1ms 反馈一次）？没有 → 检查接线 / 终端电阻 / fix 包。- 电调的拨码（C610 上有 4 位拨码盘）有没有正确设置 ID？1 号电调拨到 1。
- 24V 上电没？C610 没有供电是不会动的。
2.5 SocketCAN 编程基础（Python）
Linux SocketCAN 把 CAN 总线抽象成一个网络接口，用标准 socket API 就能收发 CAN 帧，不需要任何额外 SDK。
import socket, struct
# 创建 CAN socket
s = socket.socket(socket.AF_CAN, socket.SOCK_RAW, socket.CAN_RAW)
s.bind(('can0',))
# 发送一帧 CAN 数据
# SocketCAN 帧格式：can_id(4B) + dlc(1B) + pad(3B) + data(8B)
data = struct.pack('>hhhh', 1000, 0, 0, 0) # motor1 = 1000mA
frame = struct.pack('=IB3x8s', 0x200, 8, data) # '=' 强制 native byte order
s.send(frame)
# 接收一帧
raw = s.recv(16)
can_id, dlc, _, data = struct.unpack('=IB3x8s', raw)
两个要点：
struct.pack('=IB3x8s', ...)里的=是关键，强制 native byte order，否则在 ARM64 上对齐会错位。- CAN socket 默认会收到总线上所有帧；可以用
s.setsockopt(socket.SOL_CAN_RAW, socket.CAN_RAW_FILTER, ...)做硬件级过滤，减少 CPU 开销。
3. SPI LCD 屏幕配置
为了让 GUI 更好用，我在 X5 上接了一块 3.5 寸 ST7796S SPI LCD（480×320）+ GT911 触摸屏。这块小屏可以直接手指触控，比 SSH 命令行操作电机方便太多。
ST7796S + GT911 这一套在 RDK X5 上的完整点亮过程（包括内核模块、设备树 overlay、X11 配置），我之前在 D-Robotics 论坛写过一篇详细教程，可以参考：
点亮之后系统会多出一个 /dev/fb1 和 X11 上的一块新 screen，可以直接跑 Qt/PyQt5 应用。也可以使用 D-Robotics 提供的 Cathay-Launch-UI 仓库一键部署所有驱动和配置。
小结：3.5 寸 SPI 屏点亮后，X5 就有了一块可以手指触控的显示终端，非常适合做电机的现场调试 GUI。
4. DJI RoboMaster 电机控制
这是本文的核心部分。DJI RoboMaster 系列电机（M2006、M3508、GM6020）通过对应电调（C610/C620）与主控通信。M2006 和 M3508 共用同一套 CAN 协议，但 GM6020 的发送帧 ID 和接收帧 ID 与它们不同，混用时需要特别注意。
4.1 DJI CAN 协议
M2006/M3508 和 GM6020 的 CAN 帧结构相同（8 字节、大端序），但 帧 ID 完全不同，混用时必须区分电机类型。
发送帧（主控 → 电调）
M2006 / M3508（电流控制）：
| CAN ID | 控制的电机 | 字节 0~1 | 字节 2~3 | 字节 4~5 | 字节 6~7 |
|---|---|---|---|---|---|
0x200 |
motor 1~4 | M1 电流 (i16 BE) | M2 电流 | M3 电流 | M4 电流 |
0x1FF |
motor 5~8 | M5 电流 | M6 电流 | M7 电流 | M8 电流 |
GM6020：
| CAN ID | 控制的电机 | 字节 0~1 | 字节 2~3 | 字节 4~5 | 字节 6~7 |
|---|---|---|---|---|---|
0x1FF |
motor 1~4 | M1 电压 (i16 BE) | M2 电压 | M3 电压 | M4 电压 |
0x2FF |
motor 5~8 | M5 电压 | M6 电压 | M7 电压 | M8 电压 |
GM6020：
| CAN ID | 控制的电机 | 字节 0~1 | 字节 2~3 | 字节 4~5 | 字节 6~7 |
|---|---|---|---|---|---|
0x1FE |
motor 1~4 | M1 电流 (i16 BE) | M2 电流 | M3 电流 | M4 电流 |
0x2FE |
motor 5~8 | M5 电流 | M6 电流 | M7 电流 | M8 电流 |
- DLC 固定 8，即使你只控制一个电机，剩下的位置补 0。
- 大端序（big-endian），Python 里用
struct.pack('>h', value)打包。 - 0x1FF 冲突：
0x1FF同时承载 M3508 ID 5~8 的电流命令和 GM6020 ID 1~4 的电压命令。如果你的系统里同时有这两组电机，它们的命令会在同一帧的同一字节位置冲突，此时需要通过+=合并，或者避免这种配置。
接收帧（电调 → 主控）
M2006 / M3508：
CAN ID = 0x200 + motor_id，例如 1 号电机反馈帧 ID 是 0x201。
GM6020：
CAN ID = 0x204 + motor_id，例如 1 号 GM6020 反馈帧 ID 是 0x205，2 号是 0x206。
混用时的歧义问题：0x205~0x208 这个范围既可能是 M3508 的 ID 5~8（0x200+5~8），也可能是 GM6020 的 ID 1~4（0x204+1~4）。解歧的方法是根据系统中配置的电机类型来判断——如果你在 ID 1 上挂的是 GM6020，那 0x205 就是 GM6020 ID=1 的反馈；如果挂的是 M3508，那 0x205 就是 M3508 ID=5 的反馈。
反馈帧格式三款电机完全一致：
| 字节 | 内容 | 类型 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 0~1 | 转子机械角度 ecd |
u16 BE | 0~8191（对应 0~360°） |
| 2~3 | 实际转速 rpm |
i16 BE | rpm |
| 4~5 | 实际转矩电流 cur |
i16 BE | 与发送同尺度 |
| 6 | 电调温度 | u8 | ℃ |
| 7 | 保留 | - | - |
解包示例：
ecd, rpm, cur, temp = struct.unpack('>HhhB', data[:7])
angle_deg = ecd * 360.0 / 8192.0
4.2 电机型号与规格
| 电机 | 配套电调 | 电流范围 | 特点 |
|---|---|---|---|
| M2006 | C610 | ±10000 | 小体积，低扭矩，适合弹舱 |
| M3508 | C620 | ±16384 | RoboMaster 标配驱动轮电机 |
| GM6020 | C620 | ±25000 | 云台电机，空心轴，支持角度直控 |
三款电机的反馈帧格式相同，但 GM6020 的发送帧 ID 和接收帧 ID 与 M2006/M3508 不同（详见 4.1 节），混用时务必注意。
4.3 控制模式
DJI 电调本身只提供电流控制（M2006/M3508）或电压控制（GM6020），更高级的控制环需要主控自己实现：
- 电流模式：直接下发电流值，电机输出对应扭矩。最底层，响应最快，但需要自己做一切闭环。
- 速度模式：在电流模式之上套一层 PI 环，目标 = rpm，输出 = 电流命令。适合做轮速控制。
- 位置模式：在速度模式之上再套一层 P 环（或 PD 环），目标 = 角度，输出 = 目标 rpm，再由速度环输出电流。适合云台/舵轮。
4.4 PID 在线参数整定与曲线观看
5 PyQt5 GUI 应用
光命令行还不够直观，我做了一个跑在 3.5 寸 SPI 屏上的图形界面，可以拨滑条调电流、切换控制模式、看实时曲线。
GUI 架构
┌─────────────────────────────────────────┐
│ GUI 主线程 (PyQt5) │
│ ├─ 滑条/按钮 → 写共享 target_state │
│ └─ QChart ← 读 ring-buffer │
├─────────────────────────────────────────┤
│ 控制线程 (1kHz, time.perf_counter) │
│ ├─ 读反馈 (非阻塞 recv) │
│ ├─ PID 计算 │
│ └─ struct.pack + s.send() │
└─────────────────────────────────────────┘
要点：
- GUI 和控制环必须分线程。Qt 的事件循环卡几十毫秒很正常，但 DJI 看门狗只有约 100ms，主线程一卡电机就停了。
- 反馈帧用非阻塞 recv。
s.setblocking(False)，在 1kHz 周期里 try 一次，能读就读，读不到就跳过。 - 窗口全屏：
showFullScreen()+setWindowFlag(Qt.FramelessWindowHint)，480×320 全屏没有标题栏才好用手指点。 - 图表：用 QtChart +
QSplineSeries，X 轴用 ring buffer 滑窗，只保留最近 5 秒数据，否则点多了渲染就拖死了。
功能特性
- 多电机支持：最多 8 路电机同时控制，每路独立滑条和模式切换。
- 控制模式切换：电流 / 速度 / 位置三种模式，一键切换。
- 实时曲线：RPM、角度、电流三条曲线实时滚动显示。
- 暗色主题：480×320 小屏上暗色主题对比度更好，手指操作也更舒适。
- 一键停止：紧急停止按钮，所有电机电流立即归零。
仓库
完整代码：
在板子上克隆仓库直接运行下面命令就能跑
cd ~/dji_motor_ctl
./scripts/run.sh
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