“实现颜色识别与伺服驱动器控制:基于Jetson Nano和STM32的通信方案”

基于Jetson Nano与STM32通信的颜色识别与伺服驱动器控制

  • jetrson nano部分
  • 颜色识别
  • 串口通信
  • 数据传输
  • 完整代码
  • stm32 部分
  • 数据解读
  • 电机控制
  • 主函数
  • 电机加减速
  • 硬件图:
  • 总结
  • 本文主要是使用Jetson Nano通过颜色识别识别物体后,将目标中心点坐标与摄像头中心点坐标的误差传送到stm32开发板。由stm32判断数据进行一系列操作,并使用定时器产生PWM驱动伺服驱动器使摄像头中心正对目标中心。

    jetrson nano部分

    jetson nano主要负责图像的识别和误差坐标(x轴和y轴)的传输,我这里为了实验方便使用的是opencv的HSV色域颜色识别,也可以使用神经网络。
    其中需要的库包括

    import cv2
    import numpy as np
    import serial
    import struct,time
    import sys
    

    有些可能没用到

    颜色识别

    cam= cv2.VideoCapture(0)
    #因为选定的颜色是红色,正好处于0与180连接处,所以需要2个HSV色域范围融合
    l_b=np.array([0,130,105])
    u_b=np.array([4,255,217])
    
    l_b2=np.array([166,130,105])
    u_b2=np.array([179,255,217])
    
     ret, frame = cam.read()
        frame = cv2.resize(frame, (width, height))               #resize
        frame_=cv2.GaussianBlur(frame,(5,5),0)              #高斯滤波,适用于消除高斯噪声,广泛应用于图像处理的减噪过程。    
        hsv=cv2.cvtColor(frame,cv2.COLOR_BGR2HSV)           #转换色域
        FGmask=cv2.inRange(hsv,l_b,u_b)
        FGmask2=cv2.inRange(hsv,l_b2,u_b2)
        mask=cv2.add(FGmask,FGmask2)
        mask=cv2.erode(mask,None,iterations=2)              #cv2.erode()腐蚀:将前景物体变小,理解成将图像断开裂缝变大(在图片上画上黑色印记,印记越来越大)扩大黑色
        mask=cv2.dilate(mask,None,iterations=2)             #cv2.dilate()膨胀:将前景物体变大,理解成将图像断开裂缝变小(在图片上画上黑色印记,印记越来越小)缩小黑色
        mask=cv2.GaussianBlur(mask,(3,3),0)     
        # contours=sorted(contours,key=lambda x:cv2.contourArea(x),reverse=True)
    
        cnts=cv2.findContours(mask.copy(),cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)[-2]    #查找检测物体的轮廓,不能在源图像上直接修改
                                                                                            #contours, hierarchy = cv2.findContours(image,mode,method)
                                                                                            #image:输入图像
                                                                                            #mode:轮廓的模式。cv2.RETR_EXTERNAL只检测外轮廓;cv2.RETR_LIST检测的轮廓不建立等级关系;cv2.RETR_CCOMP建立两个等级的轮廓,上一层为外边界,内层为内孔的边界。如果内孔内还有连通物体,则这个物体的边界也在顶层;cv2.RETR_TREE建立一个等级树结构的轮廓。
                                                                                            #method:轮廓的近似方法。cv2.CHAIN_APPROX_NOME存储所有的轮廓点,相邻的两个点的像素位置差不超过1;cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE压缩水平方向、垂直方向、对角线方向的元素,只保留该方向的终点坐标,例如一个矩形轮廓只需要4个点来保存轮廓信息;cv2.CHAIN_APPROX_TC89_L1,cv2.CV_CHAIN_APPROX_TC89_KCOS
                                                                                            #contours:返回的轮廓
                                                                                            #hierarchy:每条轮廓对应的属性
                                                                                            #[-2]的作用是只返回轮廓,不返回其他的
    
        if len(cnts)>0:
            cnt = max (cnts,key=cv2.contourArea)                                            #按像素面积计算轮廓,进行排序,取最大的
            (color_x,color_y),color_radius=cv2.minEnclosingCircle(cnt)                      #寻找包裹轮廓的最小圆:1.轮廓上的点均在圆形空间内。2.没有面积更小的满足条件的圆。
                                                                                            #返回值:圆心,圆半径            
    
            if color_radius > 10:                                                           #如果半径大于10个像素
                # 将检测到的颜色标记出来
                cv2.circle(frame,(int(color_x),int(color_y)),int(color_radius),(255,0,255),2)   #在图像上画圆
    
    

    串口通信

    串口通信函数,主要参考:基于JETSON NANO的激光测距和色块识别综合代码(包括和STM32通信)连接的是stm32UART1
    注意!!!使用前需要开启 ttyTHS1打开串口权限(jetson 系列好像每次开机都需要这样做),在终端使用sudo chmod 777 ‘/dev/tthTHS1’.如果想开机自启动打开权限请参考:linux systemctl命令添加开机启动脚本

    class Comcontrol(serial.Serial):
        def __init__(self, port, baudrate, bytesize, stopbits, timeout, parity):
            super(Comcontrol, self).__init__()
            self.port = port
            self.baudrate = baudrate
            self.bytesize = bytesize
            self.stopbits = stopbits
            self.timeout = timeout
            self.parity = parity
            self.com = serial.Serial(port = self.port,
                                    baudrate = self.baudrate,
                                    bytesize = self.bytesize,
                                    stopbits = self.stopbits,
                                    timeout = self.timeout,
                                    parity = self.parity)
    
    def mpu_com_connect():
        mpucom = Comcontrol(port = '/dev/ttyTHS1',     
                            baudrate = 115200,
                            bytesize = 8,
                            stopbits = 1,
                            timeout = 0.8,
                            parity = 'N')
        if(mpucom.com.is_open):
            print("mpu connection success\r\n")
        return mpucom
    

    数据传输

     			x_bias = int(color_x - width/2)
                y_bias = int(color_y - height/2)
                
                # print(int(x_bias),int(y_bias))
                # print('Y')
                mpucom.com.write('#'.encode()+str(int(x_bias)).encode()+'e'.encode())
                mpucom.com.write('$'.encode()+str(int(y_bias)).encode()+'e'.encode())
                print('Y'.encode()+str(int(y_bias)).encode()+'e'.encode())
                print('X'.encode()+str(int(x_bias)).encode()+'e'.encode())
                # print(len('Y'))
                # print(len(str(int(x_bias))))
                # print(len(str(int(y_bias))))
    

    添加报头报尾,方便判断x轴y轴,也方便判断数据位数。
    uart通信每次发送到格式是 起始位 + 8位数据位 +1位停止位
    这其中的8位数据就是我们要发送的,发送的规格是 # 123 e其实是发送了5次 。
    串口只能发送为str()格式的数据,同时,如果有汉字可以使用‘汉字’.encode('utf-8')

    完整代码

    import cv2
    import numpy as np
    import serial
    import struct,time
    import sys
    print(cv2.__version__)
    
    def nothing(x):
        pass
    
    class Comcontrol(serial.Serial):
        def __init__(self, port, baudrate, bytesize, stopbits, timeout, parity):
            super(Comcontrol, self).__init__()
            self.port = port
            self.baudrate = baudrate
            self.bytesize = bytesize
            self.stopbits = stopbits
            self.timeout = timeout
            self.parity = parity
            self.com = serial.Serial(port = self.port,
                                    baudrate = self.baudrate,
                                    bytesize = self.bytesize,
                                    stopbits = self.stopbits,
                                    timeout = self.timeout,
                                    parity = self.parity)
    
    def mpu_com_connect():
        mpucom = Comcontrol(port = '/dev/ttyTHS1',                 # 串口
                            baudrate = 115200,                     #波特率 
                            bytesize = 8,                           #数据位
                            stopbits = 1,                           #停止位
                            timeout = 0.8,                          #间隔
                            parity = 'N')                           #校验位
        if(mpucom.com.is_open):
            print("mpu connection success\r\n")
        return mpucom
    
    
    cam= cv2.VideoCapture(0)   #使用的是USB摄像头,如果使用SCI摄像头,请使用以下接口
    #camSet='nvarguscamerasrc !  video/x-raw(memory:NVMM), width=3264, height=2464, format=NV12, framerate=21/1 ! nvvidconv flip-method='+str(flip)+' ! video/x-raw, width='+str(dispW)+', height='+str(dispH)+', format=BGRx ! videoconvert ! video/x-raw, format=BGR ! appsink'
    #cam= cv2.VideoCapture(camSet)
    
    width = 400
    height = 400
    
    l_b=np.array([0,130,105])
    u_b=np.array([4,255,217])
    
    l_b2=np.array([166,130,105])
    u_b2=np.array([179,255,217])
    
    mpucom = mpu_com_connect()
    
    while 1:
        ret, frame = cam.read()
        frame = cv2.resize(frame, (width, height))               #resize
        frame_=cv2.GaussianBlur(frame,(5,5),0)              #高斯滤波,适用于消除高斯噪声,广泛应用于图像处理的减噪过程。    
        hsv=cv2.cvtColor(frame,cv2.COLOR_BGR2HSV)           #转换色域
        FGmask=cv2.inRange(hsv,l_b,u_b)
        FGmask2=cv2.inRange(hsv,l_b2,u_b2)
        mask=cv2.add(FGmask,FGmask2)
        mask=cv2.erode(mask,None,iterations=2)              #cv2.erode()腐蚀:将前景物体变小,理解成将图像断开裂缝变大(在图片上画上黑色印记,印记越来越大)扩大黑色
        mask=cv2.dilate(mask,None,iterations=2)             #cv2.dilate()膨胀:将前景物体变大,理解成将图像断开裂缝变小(在图片上画上黑色印记,印记越来越小)缩小黑色
        mask=cv2.GaussianBlur(mask,(3,3),0)     
        # contours=sorted(contours,key=lambda x:cv2.contourArea(x),reverse=True)
    
        cnts=cv2.findContours(mask.copy(),cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)[-2]    #查找检测物体的轮廓,不能在源图像上直接修改
                                                                                            #contours, hierarchy = cv2.findContours(image,mode,method)
                                                                                            #image:输入图像
                                                                                            #mode:轮廓的模式。cv2.RETR_EXTERNAL只检测外轮廓;cv2.RETR_LIST检测的轮廓不建立等级关系;cv2.RETR_CCOMP建立两个等级的轮廓,上一层为外边界,内层为内孔的边界。如果内孔内还有连通物体,则这个物体的边界也在顶层;cv2.RETR_TREE建立一个等级树结构的轮廓。
                                                                                            #method:轮廓的近似方法。cv2.CHAIN_APPROX_NOME存储所有的轮廓点,相邻的两个点的像素位置差不超过1;cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE压缩水平方向、垂直方向、对角线方向的元素,只保留该方向的终点坐标,例如一个矩形轮廓只需要4个点来保存轮廓信息;cv2.CHAIN_APPROX_TC89_L1,cv2.CV_CHAIN_APPROX_TC89_KCOS
                                                                                            #contours:返回的轮廓
                                                                                            #hierarchy:每条轮廓对应的属性
                                                                                            #[-2]的作用是只返回轮廓,不返回其他的
    
        if len(cnts)>0:
            cnt = max (cnts,key=cv2.contourArea)                                            #按像素面积计算轮廓,进行排序,取最大的
            (color_x,color_y),color_radius=cv2.minEnclosingCircle(cnt)                      #寻找包裹轮廓的最小圆:1.轮廓上的点均在圆形空间内。2.没有面积更小的满足条件的圆。
                                                                                            #返回值:圆心,圆半径            
    
            if color_radius > 10:                                                           #如果半径大于10个像素
                # 将检测到的颜色标记出来
                cv2.circle(frame,(int(color_x),int(color_y)),int(color_radius),(255,0,255),2)   #在图像上画圆
                x_bias = int(color_x - width/2)
                y_bias = int(color_y - height/2)
                
                # print(int(x_bias),int(y_bias))
                # print('Y')
                mpucom.com.write('#'.encode()+str(int(x_bias)).encode()+'e'.encode())
                mpucom.com.write('$'.encode()+str(int(y_bias)).encode()+'e'.encode())
                print('Y'.encode()+str(int(y_bias)).encode()+'e'.encode())
                print('X'.encode()+str(int(x_bias)).encode()+'e'.encode())
                # print(len('Y'))
                # print(len(str(int(x_bias))))
                # print(len(str(int(y_bias))))
        else:   
            print('N')
            mpucom.com.write('N'.encode())
                 
        if cv2.waitKey(1) == ord('q'):
            break
    cam.release()
    cv2.destroyAllWindows()
    
    
    

    stm32 部分

    stm32部分主要分为数据解读和伺服驱动器控制部分,使用到的常规led beep代码就不放了,可以自行设计。
    stm32不仅要产生PWM波控制伺服驱动器,更要考虑实际情况进行软件限位,即精确获得产出的PWM数。
    这里使用的伺服驱动器是台达的A2,使用差分信号驱动模式,实测stm32的3.3V电压可以驱动。

    数据解读

    stm32f10x_it.c

    //中断函数变量
    static u8 i=0;									//i为数组接收计数
    static u8 j=0;									//j为取数据计数
    char uctemp[8] = {0};						//uctemp为接收数组,因为uart接收只能一个字节一个字节的接收
    char x_temp[8] = {0};						//x_temp为x轴偏移量存储数组
    char y_temp[8] = {0};						//y_temp为y轴偏移量存储数组
    extern volatile int x_bais;					//x为x轴偏移量
    extern volatile int y_bais;					//y为y轴偏移量
    extern volatile int target;					//y为y轴偏移量
    extern volatile int receive;				//数据接收flag
    
    extern volatile int Rotation_angle;
    extern volatile int Limit_angle;
    

    首先判断是否存在目标,如果不存在则不启动电机,同时亮红灯表示;
    检测到目标则亮绿灯,同时可以启动电机,并判断出x轴y轴偏移误差,将char转化为int。

    atoi(‘124e’)= 124;最后的‘e’会被忽略掉。
    
    void DEBUG_USART_IRQHandler(void)										//每次中断都会调用中断函数
    {
    	u8 k=0;																//k为循环计数
    	if(USART_GetITStatus(DEBUG_USARTx,USART_IT_RXNE)!=RESET)			//USART_IT_RXNE为接收中断标志位
    	{	
    		receive = 3;												//是否接收到传输的数据
    		uctemp[i] = USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);								//一位一位的接收
    		j=i;
    		if((uctemp[0] != '#'&&uctemp[0] != '$')||uctemp[i]=='e') i=0;		//判断数据报头报尾,当数据接收完毕的时i归0
    		
    		
    		if(uctemp[0] == 'N')											//判断是否检测到目标,用target和LED作为检测结果展示					
    		{
    			target=0;
    			LED2_OFF;
    			LED1_ON;
    			x_bais = 0;
    			y_bais = 0;
    		}
    		else if((uctemp[0] == '#') &&(uctemp[j] == 'e'))				//判断X偏移量
    		{
    			target=1;
    			LED1_OFF;
    			LED2_ON;		
    			for(k=0;k<j;k++){
    			x_temp[k] = uctemp[k+1];
    			}
    			x_bais = atoi(x_temp);										//char转int
    
    		}
    		else if((uctemp[0] == '$') &&(uctemp[j] == 'e'))				//判断y偏移量
    		{
    			target=1;
    			LED1_OFF;
    			LED2_ON;
    			for(k=0;k<j;k++){
    			y_temp[k] = uctemp[k+1];
    			}
    			y_bais = atoi(y_temp);
    
    		}else{i++;} 
    
    	}
    }
    
    

    电机控制

    驱动伺服电机需要使用pwm波,我采用通用定时器产生PWM波,同时为了精确限位,使用另一个从定时器统计产生的脉冲数量。
    因为伺服驱动器是通过脉冲数量来驱动电机运行的,本文设置的3600脉冲转一转,则转一度需要10脉冲

    timer.c

    #include "stm32f10x.h"
    #include "timer.h"
     
    /***************
    主定时器配置函数
    period:PWM周期
    prescaler:预分频系数
    pulse:占空比控制变量 也就是PWM有效电平的宽度
    PWM输出IO为GPIOC_7
    完全重映射至 TIM3_CH2
    ***************/
     
    void Master_TIM(u16 period,u16 prescaler,u16 pulse)
    {       
    	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    	
    	// 输出比较通道2 GPIO 初始化
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_7;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
      GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    	
    	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
    
    /*--------------------时基结构体初始化-------------------------*/
    	// 配置周期,这里配置为100K
    	
      TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    	// 自动重装载寄存器的值,累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=period;	
    	// 驱动CNT计数器的时钟 = Fck_int/(psc+1)
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= prescaler;	
    	// 时钟分频因子 ,配置死区时间时需要用到
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;		
    	// 计数器计数模式,设置为向上计数
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;		
    	// 重复计数器的值,没用到不用管
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;	
    	// 初始化定时器
    	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
    
    	/*--------------------输出比较结构体初始化-------------------*/
    	
    	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
    	// 配置为PWM模式1
    	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    	// 输出使能
    	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    	// 输出通道电平极性配置	
    	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    	
    	// 输出比较通道 2
    	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = pulse;
    	TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
    	TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);
    	
    	// 使能计数器
    	TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);
        
      TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM3,TIM_MasterSlaveMode_Enable);  //TIM3选择使能主从模式主定时器
      TIM_SelectOutputTrigger(TIM3,TIM_TRGOSource_Update);         //TIM3选择更新事件作为trgo触发源,触发其他定时器
    }
     
     
     
    /************
    从定时器配置函数
    period:TIM4的溢出值 即设定的PWM脉冲数
    ***********/
     
    void Slave_TIM(u16 period)
    {
            
            NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;                         //中断初始化结构体
            TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;           //TIM4时基初始化结构体
            
            RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);          //使能TIM4时钟
            
            /********
            初始化TIM4时基
            设定所需PWM脉冲数
            ********/
            
            TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;    //时钟不分频即直接使用 
                                                                     //TIM3脉冲
            TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
            TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=period;
            TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=0;                   //PWM不分频
            TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
            TIM_TimeBaseInit(TIM4,&TIM_TimeBaseInitStructure);
            
            TIM_SelectSlaveMode(TIM4,TIM_SlaveMode_External1);           //TIM4选择从定时器模式
            
    				TIM_SelectInputTrigger(TIM4,TIM_TS_ITR2);                    //TIM4选择内部触发来源为 
                                                                   //TIM3
            
            TIM_Cmd(TIM4,DISABLE);                                       //同样初始化中不使能TIM4
            
            /***************
            配置TIM4的中断
            利用TIM4计数溢出作为中断事件关闭TIM3
            可达到精确计数的目的
            ****************/
    				NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);      //配置中断优先级
    				
            NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM4_IRQn;
            NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
            NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;
            NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=2;
            NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
            
            TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE);                    //TIM4中断触发事件为update
            
    }
     
    /*************
    方向控制IO配置函数
    GPIOE_5
    高电平顺时针
    低电平逆时针
    *************/
     
    void DIR_Crl(void)
    {
            
            GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
            
            RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);
        
            GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
            GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
            GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
            GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);  
    }
    
    

    主函数

    主函数主要是控制电机,因为x轴y轴的控制方式基本一样,我这里只写了一个电机的控制,需要两个的可以复制粘贴,稍微修改就可以了。

    #include "stm32f10x.h"
    #include "bsp_usart.h"
    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    #include "bsp_led.h"
    #include "systick.h"
    #include "bsp_beep.h"
    #include "timer.h"
    
    volatile int x_bais;
    volatile int y_bais;	
    volatile int target;
    volatile int receive = 3;
    
    volatile int Rotation_angle = 100;			//一秒多少角度
    volatile int Limit_angle = 90;				//当前驱动器的角度,用来限制旋转角度
    /**
      * @brief  主函数
      * @param  无
      * @retval 无
    	//36号线为方向控制线,链接PE9,43号线为脉冲线,链接PA7(tim3 2通道),41和37接地
      */
    	
    int main(void)
    {	
    	int Pulse_num = Rotation_angle*10;			//每秒多少脉冲(伺服驱动器设置3600脉冲一周,所以是10脉冲一度)
    	int value_num = 100000/Pulse_num - 1;
    	int Duty_cycle = 50;				//设置占空比,脉冲信号只要被检测到就可以了,不用太长的占空比(低电平占空比)
    	int cycle_num = (Duty_cycle*value_num)/100;
    
    	
      /*初始化USART 配置模式为 115200 8-N-1,中断接收*/
      USART_Config();
    	initSysTick();
    	LED_GPIO_Config();
    	BEEP_GPIO_Config();																//BEEP作为通讯中断警报
    
    	Usart_SendString( DEBUG_USARTx,"串口通讯调试实验\n");
    	
    	Master_TIM(value_num,719,cycle_num); 							//720分频,主定时器设置每秒产生脉冲数和占空比
    	DIR_Crl();                                        //电机方向接口初始化
     	Motor_CW;                                         //控制电机顺时针旋转
     	Slave_TIM(20);                                    //从定时器设定脉冲数为20,小数量便于验证
    	delay_ms(10);
     	TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);
    
    	
      while(1)
    	{	
    		if(receive == 0)
    		{
    			TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);
    			BEEP(1);
    			delay_ms(1000);
    			printf("长时间未接收到数据,系统异常!!!\n");
    		}
    		else{
    			BEEP(0);
    			receive--;
    //			delay_ms(1000);
    //			printf("target:%s ,x=%d,y=%d\r",(target==1?"YES":"NO"),x_bais,y_bais);
    			if(target == 1)
    			{
    				if(x_bais > 5 && Limit_angle <= 150)
    				{
    					Motor_CW; 
    					TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
    				}
    				else if(x_bais < -5 && Limit_angle >= 50)
    				{
    					Motor_CCW; 
    					TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
    				}else TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);
    			}else TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);
    		}
    		
    	}
    }
    

    电机加减速

    我目前的实验没有用到加减速,但是可以作为全局变量放进去自动控制。
    暂时使用的是外部中断

    //外部中断
      #include "bsp_exti.h"  
    
    //配置中断优先级   static 静态声明,只能被声明过的文件调用
    static void EXTI_NVIC_Config(void)
    {
    	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure1;
    	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure2;
    	
    	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
    	NVIC_InitStructure1.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;   //对应中断函数
    	NVIC_InitStructure1.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    	NVIC_InitStructure1.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    	NVIC_InitStructure1.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    	NVIC_Init( &NVIC_InitStructure1);
    	
    	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);   		//配置中断优先级组号
    	NVIC_InitStructure2.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;	//对应中断函数
    	NVIC_InitStructure2.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    	NVIC_InitStructure2.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    	NVIC_InitStructure2.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    	NVIC_Init( &NVIC_InitStructure2);
    }
    
    void EXTI_KEY_Config(void)
    {
    	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure1;
    	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure2;
    	
    	EXTI_NVIC_Config();   //配置中断优先级
    	
    	/*开启按键端口的时钟*/
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(KEY1_GPIO_CLK|KEY2_GPIO_CLK|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
    	
    	//选择按键的引脚
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY1_GPIO_PIN; 
    	// 设置按键的引脚为浮空输入
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 
    	//使用结构体初始化按键
    	GPIO_Init(KEY1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY2_GPIO_PIN; 
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 
    	GPIO_Init(KEY2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);	
    	
    	//初始化EXTI
    	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);
    	EXTI_InitStructure1.EXTI_Line = EXTI_Line0;
    	EXTI_InitStructure1.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    	EXTI_InitStructure1.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
    	EXTI_InitStructure1.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    	EXTI_Init( &EXTI_InitStructure1);
    	
    	//初始化EXT15_10
    	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource13);
    	EXTI_InitStructure2.EXTI_Line = EXTI_Line13;
    	EXTI_InitStructure2.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    	EXTI_InitStructure2.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
    	EXTI_InitStructure2.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    	EXTI_Init( &EXTI_InitStructure2);
    	
    }
    
    
    
    
    //中断函数
    void EXTI0_IRQHandler(void)
    {
      if(EXTI_GetITStatus( EXTI_Line0)!= RESET)
      {
        Rotation_angle+=10;
    		printf("Rotation_angle = %d\r\n",Rotation_angle);
      }
      EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
    }
    
    void EXTI15_10_IRQHandler(void)
    {
      if(EXTI_GetITStatus( EXTI_Line13)!= RESET)
      {
        Rotation_angle-=10;
    		printf("Rotation_angle = %d\r\n",Rotation_angle);
      }
      EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line13);
    } 
    

    硬件图:

    STM32 :
    伺服驱动器 41号,37号接stm32的GND
    43号连接PA7(TIM3的channel2 PWM输出通道)
    36号连接PE9(转动方向控制)

    Stm32的PA9链接串口RX(用于发送到上位机观看数据)

    切记,伺服驱动器的接地工作一定要做好,不然会出现即使不上电或者不给信号电机依旧会转的情况。

    jetson nano:
    硬件连线如图,8号(TX)接PA10(UART1_RX),10号(RX)可以用来接收stm32的信息,PA9(UART1_TX)

    总结

    以上就是整个程序了,除了一些小细节外其他的应该都比较清楚,欢迎有想法或者有疑问的同学提问,如果有错误也欢迎指正!

    物联沃分享整理
    物联沃-IOTWORD物联网 » “实现颜色识别与伺服驱动器控制:基于Jetson Nano和STM32的通信方案”

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