存档12月 2021

    前几天实验了OpenCV的安装，今天尝试组合轻触开关传感器加上摄像头模拟照相机进行拍照实验；其中参考文章：
（1）轻触开关传感器实验：https://www.shumeijiang.com/2019/11/10/轻触开关传感器实验.html；
（2）OpenCV安装：https://www.shumeijiang.com/2021/12/12/树莓派安装opencv-python.html；
（3）由于在vnc里执行，参考vnc安装：https://www.shumeijiang.com/2021/05/06/树莓派安装vnc.html。

组装效果：

    由上图可见，我们将树莓派放进盒子里面，然后轻触开关粘在盒子顶部，摄像头粘贴在盒子表面；当需要拍照时，只需要按压一次轻触开关即可。盒子里面如下图：

实验代码：

#!/usr/bin/env python

#coding:utf-8



'''

from JiuJiang

树莓酱的操作实例

https:://www.suhmeijiang.com

'''



import cv2

import numpy as np

import RPi.GPIO as GPIO

import time

import random



#轻触开关

touchPin = 17

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

GPIO.setup(touchPin, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)



#注册事件

GPIO.add_event_detect(touchPin, GPIO.FALLING)



#开始

cap = cv2.VideoCapture(0)

try:

    while True:

        # get a frame

        ret, frame = cap.read()

        cv2.imshow("capture", frame)



        #拍照

        if GPIO.event_detected(touchPin):

            i = random.randint(0,100)

            name = 'sample'+str(i)+'.jpg'

            cv2.imwrite(name, frame)

            print('已拍照')

            continue



        time.sleep(0.5)

except KeyboardInterrupt:

    print('拍照结束')



cap.release()

cv2.destroyAllWindows()

    我们打开VNC然后进入树莓派桌面，打开自带的Linux终端，然后找到我们的代码，执行命令：

python jiujiang.py

    然后点击轻触开关传感器，就像拍照时按下快门，可见终端提示“已拍照”，然后同目录文件夹下可见生成一张图片；如此，多次点击可见多次拍照，生成多个照片。

 视频效果如下：

    树莓派长时间启动运行时，会发现发热很严重；尤其是单板子放在桌子或其他物品上时，经常因为紧挨物品而无法很好散热；所以想了下自己弄了一个较好的散热装置用作参考。

    用到的物品如下：

材料：
（1）树莓派3b+；
（2）散热小风扇；
（3）散热铜柱10个（数量可自己调整）；
（4）M3螺帽8个；
（5）M3*20螺丝两个；
（6）长度65雪糕片一个；

组装过程：
（1）两个铜柱组合，组个四组，目的提高离地间隙（根据自己需要）；
（2）用螺丝组合雪糕片和散热小风扇；
（3）树莓派四个小孔扩大，此处用的直径4mm的钻头；

（4）组合好的铜柱分别安装到树莓派的四个孔，用作支撑角；效果如下：

（5）将组合好的散热小风扇，安装到树莓派尾部（TF卡端）；
（6）小风扇的电源线连接树莓派，黑线接GND，红线接5V；
（7）树莓派开机，可见散热小风扇开始转动，给树莓派降温；
（8）组装完成，效果如下：

    OpenCV是一个基于Apache2.0许可（开源）发行的跨平台计算机视觉和机器学习软件库，可以运行在Linux、Windows、Android和Mac OS操作系统上，包含树莓派基于Linux为内核的Debian系统。它轻量级而且高效——由一系列 C 函数和少量 C++ 类构成，同时提供了Python、Ruby、MATLAB等语言的接口，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。
    其中OpenCV-Python是用于OpenCV的Python API，它是解决计算机视觉问题的Python专用库；接下来就尝试如何安装这个库。

    其中这次采用apt-get安装预构建安装包安装；首先确定要安装的Python版本，如果是Python2，则执行：

sudo apt-get install python-opencv

如果是Python3，则执行：

sudo apt-get install python3-opencv

执行过程如下图，可见会自动安装一系列依赖包，以及升级和建议安装：

执行成功后，执行：

import cv2

print(cv2.__version__)

如果没有报错，则表示安装成功：

    摄像头云台买了很久，今天才想起来尝试一下；时间有限，初步尝试用键盘操作一下云台四个方向操作；其中ad控制左右转动，ws控制前后转动；驱动板用的是pca9685。

    其中舵机驱动采用的是adafruit-circuitpython-pca9685，可以参考以前的文章：https://www.shumeijiang.com/2021/08/29/舵机的新驱动方式。

组合效果：

代码示例：

#coding:utf-8



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import time

from board import SCL, SDA

import busio



from adafruit_pca9685 import PCA9685

from adafruit_motor import servo



#引入i2c

i2c = busio.I2C(SCL, SDA)



#实例化 此处是0x41 驱动板地址修改过导致

pca = PCA9685(i2c, address=0x40)  #地址可以修改  默认0x40

pca.frequency = 40



#左右

servo_0 = servo.Servo(pca.channels[0])

servo_0.set_pulse_width_range(min_pulse=500, max_pulse=2500)

base_0 = 60



#前后

servo_1 = servo.Servo(pca.channels[1])

servo_1.set_pulse_width_range(min_pulse=500, max_pulse=2500)

base_1 = 80



while True:

    code = input('方向是?')

    angle_n = 10

    if base_0+angle_n >= 180:

        continue

    if base_1+angle_n >= 180:

        continue

    if base_0 <= angle_n:

        continue

    if base_1 <= angle_n:

        continue



    if code == 'a':

        base_0 = base_0 - angle_n

    elif code == 'd':

        base_0 = base_0 + angle_n

    elif code == 'w':

        base_1 = base_1 + angle_n

    elif code == 's':

        base_1 = base_1 - angle_n



    servo_0.angle = base_0

    servo_1.angle = base_1

    time.sleep(0.2)

pca.deinit()

执行效果：

    前面曾实验过四驱小车，以及如何获取ps4手柄数据，今天想想如何尝试两者结合起来，用ps4手柄操作四驱小车实现四向行走；以前文章参考：
1、ps4手柄蓝牙连接树莓派：https://www.shumeijiang.com/2021/08/04/树莓派和手柄-蓝牙连接；
2、ps4手柄数据获取：https://www.shumeijiang.com/2021/08/04/树莓派和手柄-数据获取；
3、四驱小车驱动封装：https://www.shumeijiang.com/2021/09/23/四驱小车循迹实验-直流电机驱动封装；

组装效果：

    其中将手柄数据获取部分做了简化，然后检测手柄的右侧摇杆数据；当Axis等于2时，表示左右动作，当Axis等于5时，表示前后动作；具体如下表格：

代码示例：

#!/usr/bin/env python

#coding:utf-8



'''

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#import RPi.GPIO as GPIO ##引入GPIO模块

import time    ##引入time库

import pygame



#引入驱动类

from baseAct import baseAct

#实例化驱动类并赋值四个电机所占引脚值

act = baseAct(17, 16, 13, 12, 19, 18, 21, 20)

done = False



#手柄获取初始化

pygame.init()

pygame.joystick.init()



try:

    while not done:

        #检测手柄状态 手柄关闭则检测关闭

        for event in pygame.event.get():

            if event.type == pygame.QUIT:  #是否关闭

                done = True



        #获取摇杆数量

        joystick_count = pygame.joystick.get_count()

        for i in range(joystick_count):

            joystick = pygame.joystick.Joystick(i) #挨个创建摇杆对象

            joystick.init() #摇杆初始化

            axes = joystick.get_numaxes() #获取摇杆轴数



            #挨个获取轴的数据

            for n in range(axes):

                axis = joystick.get_axis(n) #获取指定轴的位置 数字表示

                if axis == 0.0:

                    continue



                #数据收集

                if n == 2:  #左右

                    if axis > 0:

                        act.turn_right(0.5, 50, 50, True)

                    else:

                        act.turn_left(0.5, 50, 50, True)

                elif n == 5: #前后

                    if axis > 0:

                        act.act_backward(0.5, 50, 50)

                    else:

                        act.act_forward(0.5, 50, 50, True)



                time.sleep(0.2)



except KeyboardInterrupt:

    print('停止检测')

执行效果：

    不过实验还是存在一些问题，比如力矩体现，连贯性体现等还是不够完美；后续会实验小车安装摄像头然后实现手机远程视频功能。