描述

硬件構(gòu)建

這個(gè)怎么運(yùn)作

HuskyLens 是一款人工智能機(jī)器視覺(jué)傳感器，用于檢測(cè)和跟蹤線路。赫斯基鏡頭的數(shù)據(jù)為我們提供了是否檢測(cè)到線條的詳細(xì)視圖。如果檢測(cè)到，則提取 (x, y)。有了這些數(shù)據(jù)，CH32V307 開(kāi)發(fā)板就被編程為使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器屏蔽來(lái)控制電機(jī)。這篇博客解釋了使用 CH32V307 開(kāi)發(fā)板和 HuskyLens 制作基于視覺(jué)的線追隨者。

基本硬件組件

CH32V307開(kāi)發(fā)板

成套工具

CH32V307V-EVT-R1

CH32V307V-EVT-R1 是一款基于 WCH CH32V307 RISC-V 微控制器的開(kāi)發(fā)板，具有以太網(wǎng)端口、USB Type-C 端口和八個(gè)可通過(guò)接頭訪問(wèn)的 UART 接口。

WCH 設(shè)計(jì)的 RISC-V4F 32 位 RISC-V 內(nèi)核高達(dá) 144MHz，支持單周期乘法和硬件除法，以及硬件浮點(diǎn)單元 (FPU)。它具有高達(dá) 64KB 的 SRAM 內(nèi)存，可存儲(chǔ)高達(dá) 256KB 的 Flash。

該開(kāi)發(fā)板具有網(wǎng)絡(luò) - 千兆以太網(wǎng) MAC、10 Mbps PHY、USB - 1x USB 2.0 OTG 全速接口、1x USB 2.0 主機(jī)/設(shè)備接口，內(nèi)置 480 Mbps PHY、8x USART、2x CAN 接口、2 線調(diào)試接口, SDIO, FSMC 內(nèi)存接口, DVP 數(shù)字視頻接口, 80x GPIO 端口, 16 個(gè)外部中斷, 2x I2C, 3x SPI, 2x I1S, 2x 12-bit DAC, 2-unit 16-channel 12-bit ADC, 16 -通道 TouchKey，10 個(gè)定時(shí)器，2 個(gè)通用 DMA 控制器，總共 18 個(gè)通道，4 個(gè)放大器。

CH32V307 具有電源管理功能，可提供以下封裝：LQFP64M 和 LQFP100。

這是開(kāi)發(fā)板的很多規(guī)格。

赫斯基鏡頭

HuskyLens 是一款易于使用的 AI 機(jī)器視覺(jué)傳感器。具備人臉識(shí)別、物體追蹤、物體識(shí)別、線路追蹤、顏色識(shí)別、標(biāo)簽（二維碼）識(shí)別等多種功能。

您可以從https://www.dfrobot.com/product-1989.html購(gòu)買赫斯基鏡頭？

赫斯基鏡頭

第 1 步：開(kāi)始使用 CH32V307

首先，我們使用此鏈接下載 MounRiver Studio (MRS) 。

新建Mounriver工程，選擇CH32V307 [RISC-V]系列，模板類型選擇RT-Thread ，點(diǎn)擊finish。

設(shè)置 RT-Thread Studio

在開(kāi)發(fā) Mounriver IDE 時(shí)，我遇到了正式支持 WCH 板和其他開(kāi)發(fā)板的 RT-Thread Studio。出于這個(gè)原因，我以后將在這個(gè)項(xiàng)目中使用RT-Thread Studio 。

首先，從這里下載 IDE并將其安裝在您的 PC 上。

打開(kāi)RT-Thread SDK Manager，在WCH平臺(tái)下安裝CH32V307V-R1。這可能需要一些時(shí)間。

安裝后，創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目。將文件命名為 LFR，選擇 Board CH32v307V-R1和 RT-thread 為最新。單擊完成按鈕。

我們編寫(xiě)了一個(gè)基本程序來(lái)切換內(nèi)置 LED。

?

GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
	while(1)
	{
	    GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
	    rt_thread_mdelay(500);
	    GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
	    rt_thread_mdelay(500);
	}

?

1 / 2 ? LED1 關(guān)閉

第 2 步：連接 HuskyLens

使用 K-Flash將固件更新到HUSKYLENSWithModelV0.4.9Class.kfpkg 。

安裝 HUSKYLENS 庫(kù)

首先，首先下載并安裝 HUKYLENS 庫(kù)。

將“HUSKYLENS”復(fù)制到我們的項(xiàng)目目錄下如下圖

連接圖

CH32V307 USART3 引腳為 PB10 和 PB11。這些用于與 HuskyLens 通信。如圖所示，L293D 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器屏蔽連接到 Arduino 接頭。

CH32V307 -> 赫斯基鏡頭

Vcc -> Vcc

接地 -> 接地

USART3_Tx(PB10) -> RX

USART3_Rx(PB11) -> TX

如上所述進(jìn)行連接。

與赫斯基鏡頭接口

HuskyLens 協(xié)議設(shè)置 您需要設(shè)置 HuskyLens 的協(xié)議類型。協(xié)議應(yīng)為“序列號(hào) 115200”。當(dāng)然也可以采用Auto Detect協(xié)議，簡(jiǎn)單易用。

您可以在下面找到用于與 Huskylens 交互的示例代碼。

?

int main(void)
{
	for(char s=0; sUSART2 */
       {
           USART_SendData(USART3, TxBuffer[TxCnt++]);
           while(USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TXE) == RESET); /* waiting for sending finish */
       }

    Delay_Ms(100);
    while(!Rxfinish); /* waiting for receiving int finish */
    printf("RxBuffer:%s\r\n", RxBuffer);

            while(1)
            {
            	while(TxCnt < TxSize) /* USART3--->USART2 */
            	       {
            	        USART_SendData(USART3, TxBuffer[TxCnt++]);
            	        while(USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TXE) == RESET) ;
            	       }

            	    Delay_Ms(1000);
            }
}

?

回復(fù)

?

while (!huskylens.begin(USART3))
    {
    printf("Begin failed!\n");
    printf("1.Please recheck the "Protocol Type" in HUSKYLENS (General Settings>>Protocol Type>>Serial 9600)\n");
    printf("2.Please recheck the connection.\n");
    Delay_Ms(1000);
    }

    Delay_Ms(100);

    while(1)
    {
    	if (!huskylens.request()) printf("Fail to request data from HUSKYLENS, recheck the connection!");
    	else if(!huskylens.isLearned()) printf("Nothing learned, press learn button on HUSKYLENS to learn one!");
    	else if(!huskylens.available()) printf("No block or arrow appears on the screen!");
    	else
    	{
    	printf("###########");
		while(huskylens.available())
			{
			HUSKYLENSResult result = huskylens.read();
			printResult(result);
			}
    	}
    }
void printResult(HUSKYLENSResult result){
    if (result.command == COMMAND_RETURN_BLOCK){
        Serial.println(String()+F("Block:xCenter=")+result.xCenter+F(",yCenter=")+result.yCenter+F(",width=")+result.width+F(",height=")+result.height+F(",ID=")+result.ID);
    }
    else if (result.command == COMMAND_RETURN_ARROW){
        Serial.println(String()+F("Arrow:xOrigin=")+result.xOrigin+F(",yOrigin=")+result.yOrigin+F(",xTarget=")+result.xTarget+F(",yTarget=")+result.yTarget+F(",ID=")+result.ID);
    }
    else{
        Serial.println("Object unknown!");
    }
}

?

操作與設(shè)置

向左或向右撥動(dòng)功能鍵，直到屏幕頂部顯示“線路跟蹤”字樣。

長(zhǎng)按功能鍵進(jìn)入線跟蹤功能的參數(shù)設(shè)置。

向右或向左撥動(dòng)功能鍵，直到選中“學(xué)習(xí)多個(gè)”，然后短按功能鍵，向左撥動(dòng)關(guān)閉“學(xué)習(xí)多個(gè)”開(kāi)關(guān)，即進(jìn)度條上的方形圖標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)向左轉(zhuǎn)。然后短按功能鍵即可完成此參數(shù)。

您也可以通過(guò)設(shè)置“LED 開(kāi)關(guān)”來(lái)打開(kāi) LED。這在黑暗的環(huán)境中非常有用。

向左撥功能鍵，直到選中“保存并返回”，短按功能鍵保存參數(shù)，參數(shù)自動(dòng)返回。

線學(xué)習(xí)：建議在 HuskyLens 的視野范圍內(nèi)，保持內(nèi)聯(lián)學(xué)習(xí)，沒(méi)有交叉線。將“+”符號(hào)指向該行。然后 HuskyLens 會(huì)自動(dòng)檢測(cè)線條，屏幕上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)白色箭頭。此時(shí)，短按“學(xué)習(xí)鍵”即可完成學(xué)習(xí)過(guò)程。屏幕上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)藍(lán)色的路線方向箭頭。

火車

線預(yù)測(cè)：當(dāng) HuskyLens 檢測(cè)到已學(xué)習(xí)的線時(shí)，屏幕上會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)一個(gè)藍(lán)色箭頭。箭頭的方向表示線的預(yù)測(cè)方向。

預(yù)測(cè)

現(xiàn)在設(shè)備已準(zhǔn)備好進(jìn)行線路檢測(cè)。

線檢測(cè) - 圖像

第 3 步：連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

由于 CH32V307 板具有 Arduino 兼容接頭，因此我購(gòu)買了一個(gè) L293D 雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)器擴(kuò)展板，可以輕松插入開(kāi)發(fā)板。

CH32V307板+電機(jī)驅(qū)動(dòng)

我們?yōu)殡姍C(jī) 1 和電機(jī) 2 分配和配置 PWM 引腳，其中引腳 PA8 和 PA0 分配給電機(jī) 1，引腳 PB6 和 PB8 分配給電機(jī) 2。

電機(jī)測(cè)試使用以下代碼完成。

?

/*
 * Pin PA8 and PA0 - Motor 1
 * Pin PB6 and PB8 - Motor 2
*/

u8 speed = 100; // -255 to +255
int main(void)
{
	USART_Printf_Init(115200);
	printf("Speed Control");
	TIM1_PWMOut_Init( 100, 48000-1, speed, speed); // fwd
        delay(5000);
	TIM1_PWMOut_Init( 100, 48000-1, -speed, -speed); // rev
	while(1);
}

?

第 4 步：框圖

完整的連接可以按照框圖完成，看起來(lái)像這樣。

框圖

第 5 步：外殼設(shè)計(jì)

我花了 4 美元從當(dāng)?shù)厣痰曩I了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器人底盤(pán)。我們?cè)诘妆P(pán)的左右兩側(cè)安裝了 BO 電機(jī)和一個(gè)用于平衡重量的滾珠腳輪。

帶 BO 電機(jī)和車輪的底盤(pán)

接下來(lái)，我們用給定的 L 夾安裝赫斯基鏡頭，它會(huì)像這樣轉(zhuǎn)動(dòng)。

HuskyLens - 線跟隨器

現(xiàn)在我們將 CH32V307 和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器添加到機(jī)箱中。我有 2 個(gè)鋰離子電池來(lái)運(yùn)行這個(gè)機(jī)器人。這些電池串聯(lián)以提供 7.4V。這也可以用鋰聚合物電池代替。

第6步：讓我們看看它是否有效

最后，是時(shí)候運(yùn)行機(jī)器人了。我運(yùn)行 HuskyLens 傳感器并連續(xù)打印計(jì)算出的速度，這就是我得到的。

線檢測(cè) - 圖像

雖然它不是一個(gè)完美的線路跟隨器，但通過(guò)校準(zhǔn) PID 常數(shù)，我們可以實(shí)現(xiàn)更平滑的運(yùn)行。

如果您在構(gòu)建此項(xiàng)目時(shí)遇到任何問(wèn)題，請(qǐng)隨時(shí)問(wèn)我。請(qǐng)建議您希望我接下來(lái)做的新項(xiàng)目。

如果它真的對(duì)您有幫助，請(qǐng)豎起大拇指，并關(guān)注我的頻道以獲取有趣的項(xiàng)目。:)

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