【STM32+OPENMV】二维云台颜色识别及追踪_openmv云台
一、准备工作
有关OPENMV最大色块追踪及与STM32通信内容，详见【STM32+HAL】与OpenMV通信
有关串口DMA传输的内容，详见【STM32+HAL】DMA应用
二、软件工具
1、芯片： STM32F103C8T6
2、IDE： MDK-Keil软件
3、库文件：STM32F1xxHAL库
三、实现功能
OpenMV识别追踪物体，并将坐标发送至32主控端，32控制二维云台进行追踪，并打印x,y坐标。
四、CubeMX配置
1、生成两路PWM波控制舵机
一路控制X轴，一路控制Y轴。
频率frequency = 72MHz / 24 / 60000 = 50Hz。
2、控制定时器
控制周期设置为1ms，即每隔1ms对舵机发出控制指令
3、配置中断
配法不唯一，逻辑正确即可
五、OpenMV识别代码
前言引用的链接文章已做详细介绍，这里不再赘述，代码简介逻辑清晰，各位自行理解！
import timeimport sensorimport mathimport imageimport ustructfrom pyb import UARTuart = UART(3, 115200, timeout_char=200)uart.init(115200, bits=8, parity=None, stop=1) # init with given parametersthreshold_index = 1 #索引thresholds = [ #阈值数组 (7, 13, -18, -3, 4, 12), (15, 77, 13, 52, 20, 44),]sensor.reset()sensor.set_pixformat(sensor.RGB565)sensor.set_framesize(sensor.QVGA)# QVGA的中心坐标：160,120sensor.skip_frames(time=2000) # 跳过2000毫秒的帧让相机图像在改变相机设置后稳定下来sensor.set_auto_gain(False) # 必须关闭才能进行颜色跟踪sensor.set_auto_whitebal(False) # 必须关闭才能进行颜色跟踪clock = time.clock()#寻找最大色块函数def find_max(blobs): max_size=0 for blob in blobs: if blob.pixels() > max_size: max_blob = blob max_size = blob.pixels() return max_blob#串口通信函数def send_data(x,y): global uart; uart.write(str(x)) uart.write(bytearray([0x20])) # 发送空格 uart.write(str(y)) uart.write(bytearray([0x20]))while True: clock.tick() img = sensor.snapshot().lens_corr(1.8) #摄像头畸变矫正 blobs = img.find_blobs([thresholds[threshold_index]]) #如果找到了目标颜色 if blobs: max_blob = find_max(blobs) cx=max_blob[5] cy=max_blob[6] # 这些值始终是稳定的。 img.draw_rectangle(max_blob.rect(),(0,0,255)) img.draw_cross(cx, cy,(255,0,0)) send_data(cx,cy) # 发送数据六、Keil填写代码
1、stm32f1xx_it.c
串口DMA接收OpenMV数据函数，使用DMA接收不仅效率高，而且对数据的解析方式也更简单。想看更多DMA应用的详见【STM32+HAL】DMA应用
这里仅做串口DMA的简单使用教学，为缩小篇幅，下附代码并非stm32f1xx_it.c的全部代码，只是需要在这几个代码块中添加代码，望读者自行寻找添加。
串口DMA传输：USART2_IRQHandler为中断接收函数，每当USART2接收到数据后就会进入此函数进行数据解析判断，不需要经过CPU处理，大大提高了程序运行效率。
经过此函数后，接收到的字符串就会通过sscanf((const char *)rx_buffer, \"%d %d\", &cx, &cy); 这句代码将OpenMV端发送的包含两个整型数的字符串提取出来，存储到cx，cy两个变量中。
/* USER CODE BEGIN Includes */#include \"stdio.h\"/* USER CODE END Includes *//* USER CODE BEGIN PD */#define RXBUFFERSIZE 256/* USER CODE END PD *//* USER CODE BEGIN PV */extern uint8_t rx_buffer[RXBUFFERSIZE];//接收数组extern volatile uint8_t rx_len; //接收到的数据长度extern volatile uint8_t recv_end_flag; //接收结束标志位extern int cx, cy;/* USER CODE END PV */void USART2_IRQHandler(void){ /* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 0 */ /* USER CODE END USART2_IRQn 0 */ HAL_UART_IRQHandler(&huart2); /* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 1 */uint8_t tmp_flag =__HAL_UART_GET_FLAG(&huart2,UART_FLAG_IDLE); //获取IDLE标志位if((tmp_flag != RESET))//通过标志位判断接收是否结束{recv_end_flag = 1; //置1表明接收结束__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart2);//清除标志位HAL_UART_DMAStop(&huart2);uint8_t temp = __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart2_rx);rx_len = RXBUFFERSIZE - temp; //计算出数据长度sscanf((const char *)rx_buffer, \"%d %d\", &cx, &cy);//字符转换HAL_UART_Receive_DMA(&huart2, rx_buffer, RXBUFFERSIZE);//开启DMA接收，方便下一次接收数据} /* USER CODE END USART2_IRQn 1 */}2、ptz.c
关键控制函数
void Tilt(void)：总控制函数，将双向PID计算返回值限幅后，对定时器的CCR进行赋值。
int PID1(int current,int target)：计算当前值与目标值的差值，并通过改变PID参数值计算所需的PWM占空比，实现最基础的PID函数功能。
#include \"ptz.h\"#include \"main.h\"#include \"tim.h\"#define CCR_UD TIM1->CCR1 //up and down....RANGE:1250-7500#define CCR_LR TIM1->CCR2 //Left and Right....RANGE:1250-7500#define Cen_x 160//x轴中心坐标值#define Cen_y 120//y轴中心坐标值#define KP1 0.45#define KD1 2#define KP2 0.35#define KD2 2#define sp130#define sp223#define range35int cx = 0, cy = 0;/** @brief:PTZ control function* @param:None* @retval:None*/void Tilt(void){if(PID1(cx, Cen_x) + CCR_LR > 7450) CCR_LR = 7450;//Right limitelse if(CCR_LR 4000) CCR_UD = 4000;//Up limitelse if(CCR_UD< 1250) CCR_UD = 1250;//Down limitelse CCR_UD -= PID2(cy, Cen_y);}/** @brief:PID control function* @param:current:current value;target:target value* @retval:None*/int PID1(int current,int target) //PID速度控制{static int LastError;//Error[-1]int iError,Outpid;//当前误差iError = target - current; //增量计算Outpid = (KP1 * iError) //E[k]项+(KD1 * (iError-LastError));//E[k]-E[k-1]项LastError = iError;//存储误差，用于下次计算return Outpid;}int PID2(int current,int target) //PID速度控制{static int LastError;//Error[-1]int iError,Outpid;//当前误差iError = target - current; //增量计算Outpid = (KP2 * iError) //E[k]项+(KD2 * (iError - LastError));//E[k]-E[k-1]项LastError = iError;//存储误差，用于下次计算return Outpid;}3、main.c
下附部分关键代码，相信以大家的聪明才智一定可以移植！
int main(void){ /* USER CODE BEGIN 2 *//* OpenMV初始化 */__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2, UART_IT_IDLE); HAL_UART_Receive_DMA(&huart2,rx_buffer,RXBUFFERSIZE);/* PWM初始化 */TIM1->CCR1 = 1250-1;TIM1->CCR2 = 4400-1;HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_2);/* 定时器中断开启 */HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2); /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ } /* USER CODE END 3 */}/* USER CODE BEGIN 4 */void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){ //定时器中断回调函数if ( htim -> Instance == TIM2 ){ Tilt();}}七、巨人之肩
【毕业设计】基于STM32及OpenMV的云台追踪装置
电赛：二维云台控制
【毕业设计】基于STM32F103C8T6最小系统板与OpenMV的二维云台PID控制追踪系统
八、源码提供
PTZ-C8T6
九、成果展示
PTZ
十、结语
本人能力有限，代码未必是最优解，若有可改进之处望在评论区留言。
如有小伙伴想交流学习心得，欢迎加入群聊751950234，群内不定期更新代码，以及提供本人博客所有源码
