[原创] 疯壳AI开源无人机串口(视觉数据获取)

fengke   2021-3-29 11:38 楼主
  • OPENMV 模组简介

OPENMV是一个开源、低成本、功能强大的机器视觉模块。以STM32F767为核心,集成了OV7725摄像头芯片,在小巧的硬件模块上,用C语言高效地实现了核心机器视觉算法,提供Python编程接口。开发者、发烧友以及智能设备开发商都可以用Python语言使用OPENMV提供的机器视觉功能,为自己的产品和发明增加有特色的竞争力。

OPENMV上的机器视觉算法包括寻找色块、眼球跟踪、边缘检测、标志跟踪等。可以用来实现非法入侵检测、产品的残次品筛选、跟踪固定的标记物等。使用者仅需要写一些简单的Python代码,即可轻松的完成各种机器视觉相关的任务。小巧的设计,使得OPENMV可以用到很多创意的产品上。比如,可以给机器人提供周边环境感知能力;给智能车增加视觉巡线功能;甚至,可以给工厂产品线增加残次品筛选功能等。

COCOFLY上的无人机视觉模组采用的就是OPENMV,其实物图如下图所示。

 

其中OPENMV的Python代码已经写好提供给用户,如果用户需要修改的话,也可以修改使用,目前OPENMV串口发出的视觉数据的协议框架如下表所示。

帧头(2 Bytes)

功能字(1Byte)

长度(1Byte)

数据(nBytes)

和校验(1Byte)

0xAA  0xAA

0xXX

0xXX

0xXX...

0xXX

其中帧头是固定为两个字节:0xAA、0xAA;功能字为一个字节;长度为数据的长度,也为一个字节;数据位n个字节;和校验为一个字节,即帧头开始相加到最后一个字节,保留低8位。

视觉模组的接收数据,即模式设置的协议框架如下表所示。

帧头(2 Bytes)

功能字(1Byte)

长度(1Byte)

Mode(1Byte)

和校验(1Byte)

0xAA  0xAF

0xF1

0xXX

0xXX...

0xXX

其中帧头是固定为两个字节:0xAA、0xAF;功能字为0xF1;长度为数据的长度,也为一个字节;Mode,即OPENMV的模式设置,为1个字节;和校验为一个字节,即帧头开始相加到最后一个字节,保留低8位。

该数据的协议用户均可自定义,详情可以看配套的OPENMV的Python源码,OPENMV的具体使用方式可以查看OPENMV官网。

二、串口视觉数据获取实验

串口视觉数据获取实验使用STM32的串口1即UART1与视觉模组相连,串口2即UART2,通过USB转串口模块连接电脑,把串口1获取到的视觉数据通过串口2传输到电脑端的串口调试助手显示出来。做该实验的时候需要把视觉模组接到USART1,把光流模组暂时取下,并且把USB转串口的线接到光流接口处。

串口1和串口2的配置可以参考《串口(基础收发)》和《串口(光流数据获取)》两节,配置代码(通过调用官方库)。

代码编写的思路如下表所示:

代码思路

1

管脚配置

1、定义结构体;

2、使能时钟;

3、填充结构体;

4、装载结构体。

2

串口配置

1、定义结构体;

2、使能时钟;

3、填充结构体;

4、装载结构体;

5、开启中断;

6、使能串口。

3

中断优先级管理

1、定义结构体;

2、填充结构体;

3、装载结构体。

4

逻辑处理

1、等待接收以及发送数据。

串口2初始化代码如下:

这里注意要把串口的发送也配置好,这样才能把数据发送到电脑。

串口1接收到视觉模组的数据就转发到串口2,串口1的中断函数代码如下。

设置串口1的波特率为1115200,串口2的波特率也设置为115200,代码如下:

保存、编译、下载代码,确保串口1接上了视觉模组,然后再把串口2接上USB转串口模块,最后接到电脑的USB端口,如下图所示:

然后在把USB转串模块插到电脑的USB口,打开电脑端的串口调试助手,找到对应的COM口(前提是安装了USB转串口驱动),设置波特率为115200,打开,可以看到串口在不断打印视觉模组发送的数据,如下图所示。

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