Microduino Pixy摄像头SPI通讯追踪颜色/zh

概述 项目名称： 清华智能交通沙盘项目 目的： Microduino通过SPI通讯获取Pixy颜色追踪摄像头的坐标数据，从而控制云台调整摄像头方向。 难度：中级 耗时：6小时 制作者： 材料清单 Microduino设备 模块 数量 功能 Microduino-Core/zh 1 核心板 Microduino-USBTTL/zh 1 下载程序 Microduino-Duo-v/zh 1 供电底板 Microduino-Servo Connector/zh 1 舵机控制 Microduino-Sensorhub/zh 1 传感器连接板 其他设备 设备 数量 功能 Pixy CMUcam5图像识别传感器模块 1 颜色追踪 云台 1 结构架 舵机 2 角度控制 MicroUSB数据线 1 供电 文档 程序下载：pixyMicroduinoServo.ino Pixy上位机安装：pixymon_windows-2.0.6.exe Pixy函数库：arduino_pixy-0.1.7 搭建硬件电路 pixy追踪摄像头 上位机安装及使用 安装pixymon_windows-2.0.6.exe 文件:Pixy install.jpg 600px 上位机安装完成后连接Pixy的USB数据线，此时屏幕上会出现摄像头传回的图像，电机 Action->clean all sign 清空所有标记颜色 文件:CleanAllSign.jpg 600px 设定你要追踪的颜色 按住(不松手)右上角白色按钮直到前面的彩灯彩虹闪烁（红，橙，黄，绿，蓝，碘，紫），这时候拿一个带有饱满颜色的物体在摄像头前晃悠，电脑屏幕会标识这个物体，标识了正确的物体后再次按下白色按钮，屏幕上会次物体标识一个标签比如S1等等，你最多可以标识7个颜色的物体，这里我们只标识一个颜色。 文件:SetAllSign.jpg 600px 连接SPI数据线 用SPI数据线把Pixy和Microduino连接起来，由于数据线是连接Arduino的，所以你需要用跳线来改造这个数据线 引脚图： 文件:SPILineTable.jpg 600px 连接好后看起来像这样 文件:SPIConnectBetweenPixyAndMicroduino.jpg 600px 下载pixyMicroduinoServo.ino代码到Microduino Core中 打开串口你会看到摄像头初始化... 文件:PixyInitalSerialShow.jpg 600px 初始化完成后，这是如果你拿一个标识过的物体在摄像头前晃悠，串口会显示物体的坐标数据 文件:PixyXYShow.jpg 600px 这说明Pixy和Microduino通讯成功了 整体组装 安装云台 文件:CloudPlatformSetup.jpg 600px 连接舵机 文件:TwoServosSetup.jpg 600px Microduino模块堆叠 文件:MicroduinoCoreSensorHubDuoVSetup.jpg 600px 把USB线插入Microduino-Duo-v上给Microduino供电 文件:PixyPowerOn.jpg 600px 这时，摄像头就可以跟踪刚才那个标记过的物体了，会始终跟着物体。 文件:PixyFllowObject.jpg 600px 接下来也可以再装一个microWrt连接一个小型摄像头方便无线看视频 具体的microWrt摄像头配置方法如下： MicroWRT 摄像头自动启动 查看是否开启wifi etc/config 下面有个wireless 连接一个USB摄像头。同时在/dev目录下会生成设备vdieo0. mjpeg-streamer 的执行程序在/etc/init.d 目录 设置开机启动摄像头就修改/etc/rc.local 配置文件 Vi /etc/rc.local # Put your custom commands here that should be executed once # the system init finished. By default this file does nothing. mjpg_streamer -i "input_uvc.so -d /dev/video0 -r 640x480 -f 20" -o "output_http.so -p 8080 -w /www/webcam" exit 0 软件调试 程序说明 pixyMicroduinoServo.ino #include <SPI.h> #include <Pixy.h> #include <Servo.h> Pixy pixy; #define X_CENTER ((PIXY_MAX_X-PIXY_MIN_X)/2) #define Y_CENTER ((PIXY_MAX_Y-PIXY_MIN_Y)/2) #define panServoPWM 8 //pwm #define tiltServoPWM 9 //pwm int panAngle=90, tiltAngle=90; int oldPanAngle=90, oldTiltAngle=90; int panDiff=0, tiltDiff=0; int stepRange=3; int gap=0; int center=500; Servo panServo,tiltServo; class ServoLoop { public: ServoLoop(int32_t pgain, int32_t dgain); void update(int32_t error); int32_t m_pos; int32_t m_prevError; int32_t m_pgain; int32_t m_dgain; }; ServoLoop panLoop(300, 500); ServoLoop tiltLoop(500, 700); ServoLoop::ServoLoop(int32_t pgain, int32_t dgain) { m_pos = PIXY_RCS_CENTER_POS; m_pgain = pgain; m_dgain = dgain; m_prevError = 0x80000000L; } void ServoLoop::update(int32_t error) { long int vel; char buf[32]; if (m_prevError!=0x80000000) { vel = (error*m_pgain + (error - m_prevError)*m_dgain)>>10; //sprintf(buf, "%ld\n", vel); //Serial.print(buf); m_pos += vel; if (m_pos>PIXY_RCS_MAX_POS) m_pos = PIXY_RCS_MAX_POS; else if (m_pos<PIXY_RCS_MIN_POS) m_pos = PIXY_RCS_MIN_POS; } m_prevError = error; } void setup() { Serial.begin(9600); Serial.print("Starting...\n"); initServos(); pixy.init(); } void loop() { static int i = 0; int j; uint16_t blocks; char buf[32]; int32_t panError, tiltError; blocks = pixy.getBlocks(); if (blocks) { panError = X_CENTER-pixy.blocks[0].x; tiltError = pixy.blocks[0].y-Y_CENTER; panDiff=panError; tiltDiff=tiltError; panLoop.update(panError); tiltLoop.update(tiltError); pixy.setServos(panLoop.m_pos, tiltLoop.m_pos); // Serial.print(panLoop.m_pos); // Serial.print("\t"); // Serial.println(tiltLoop.m_pos); controlServo(); i++; // do this (print) every 50 frames because printing every // frame would bog down the Arduino if (i%50==0) { sprintf(buf, "Detected %d:\n", blocks); //Serial.print(buf); for (j=0; j<blocks; j++) { sprintf(buf, " block %d: ", j); //Serial.print(buf); //pixy.blocks[j].print(); } } } } void initServos() { panServo.attach(panServoPWM); tiltServo.attach(tiltServoPWM); panServo.write(panAngle); tiltServo.write(tiltAngle); } //控制舵机转动 void controlServo() { panAngle=map(panLoop.m_pos,0,1000,0,180); if(panAngle!=oldPanAngle) { panServo.write(panAngle); oldPanAngle=panAngle; } tiltAngle=map(tiltLoop.m_pos,0,1000,0,180); if(tiltAngle!=oldTiltAngle) { tiltServo.write(tiltAngle); oldTiltAngle=tiltAngle; } Serial.print(panAngle); Serial.print("\t"); Serial.println(tiltAngle); } 程序下载 确认你搭建了Microduino的开发环境，否则参考：Microduino Getting start/zh。 确定IDE里面有arduino_pixy-0.1.7库。 打开下载好的程序，编译后选择好板卡进行下载。 视频