ESP8266:Примеры/Использование ESP8266 вместе с позиционной ИК-камерой
| Поддержать проект | Содержание | Введение | Модули | AT-команды | Прошивки | Примеры | Проекты | Типовые проблемы | Библиотеки |
|
Черновик |
Содержание
Использование ESP8266 вместе с позиционной ИК-камерой[1]
Датчик, о котором я хочу поговорить в этой статье, применим в огромном количестве проектов. Вполне возможно, что он даже встроен в какую-нибудь систему, стоящую у вас дома. Речь о позиционной ИК-камере производства DFRobot, использующей тот же (или похожий) модуль, встроенный в контроллер Nintendo Wiimote. Этот модуль способен одновременно определять до 4 источников ИК-излучения, а затем отправлять эти данные по интерфейсу I2C.
Технические характеристики:
- Рабочее напряжение – от 3,3 до 5 вольт
- Интерфейс – I2C
- Дистанция обнаружения ИК-излучения – от 0 до 3 метров
- Горизонтальный угол обнаружения – 33 градуса
- Вертикальный угол обнаружения – 23 градуса
- Размеры – 32 на 16 мм
- Разрешение – 128 х 96 пикселей с 8 субпикселями; т.е. в результате 1024 х 768
- Количество отслеживаемых объектов – 4 (излучение или отражение ИК-излучения)
- Цена – около 23,55 долларов США
Принцип работы
Чип, которым оснащен датчик, выполняет за вас всю самую тяжелую работу. Фильтрует шум, выясняет месторасположение сильнейших источников света, который проходит через ИК-фильтр, стоящий перед камерой. Затем камера передает – на ESP8266 (или какой-то другой микроконтроллер) через интерфейс I2C – четыре пары значений с координатами X и Y (для разрешения 1024 х 768). Если камера не обнаружит никакого источника ИК-излучения, то вернет пару максимальных значений с 2^10 = 1023.
Подключение ESP8266
Просто подключите красный контакт к 3,3 вольтам, черный – к GND, а зеленый и желтый – к свободным GPIO-контактам.
Код
Код для проекта показан ниже. Если необходимо, отредактируйте его, если используете другие GPIO-контакты. Затем загрузите его на ESP8266.
1 // * Тестовый код для ИК-датчика Wii от kako (http://www.kako.com)
2 // * Модифицирован RobotFreak для программы Wii-BlobTrack
3 // (http://www.letsmakerobots.com/user/1433)
4 // * Модифицирован Lumi для http://DFRobot.com (январь 2014)
5 // * Адаптирован Д. Эйкхорном (D. Eichhorn) для ESP8266 (2016)
6 // (http://blog.squix.ch)
7
8 #include <Wire.h>
9
10 int IRsensorAddress = 0xB0;
11 //int IRsensorAddress = 0x58;
12 int slaveAddress;
13 int ledPin = 13;
14 boolean ledState = false;
15 byte data_buf[16];
16 int i;
17
18 int Ix[4];
19 int Iy[4];
20 int s;
21
22 void Write_2bytes(byte d1, byte d2)
23 {
24 Wire.beginTransmission(slaveAddress);
25 Wire.write(d1); Wire.write(d2);
26 Wire.endTransmission();
27 }
28
29 void setup()
30 {
31 slaveAddress = IRsensorAddress >> 1
32 // это станет адресом 0x21 для использования в шине TWI
33 Serial.begin(115200);
34 pinMode(ledPin, OUTPUT);
35 // выставляем контакт для светодиода в режим вывода данных
36 Wire.begin(D5, D6);
37 // инициализация ИК-датчика:
38 Write_2bytes(0x30,0x01); delay(10);
39 Write_2bytes(0x30,0x08); delay(10);
40 Write_2bytes(0x06,0x90); delay(10);
41 Write_2bytes(0x08,0xC0); delay(10);
42 Write_2bytes(0x1A,0x40); delay(10);
43 Write_2bytes(0x33,0x33); delay(10);
44 delay(100);
45 }
46 void loop()
47 {
48 ledState = !ledState;
49 if (ledState) { digitalWrite(ledPin,HIGH); } else { digitalWrite(ledPin,LOW); }
50
51 // считываем данные с ИК-датчика:
52 Wire.beginTransmission(slaveAddress);
53 Wire.write(0x36);
54 Wire.endTransmission();
55
56 Wire.requestFrom(slaveAddress, 16);
57 // запрашиваем 2-байтный заголовок (первым идет самый старший бит)
58 for (i=0;i<16;i++) { data_buf[i]=0; }
59 i=0;
60 while(Wire.available() && i < 16) {
61 data_buf[i] = Wire.read();
62 i++;
63 }
64
65 Ix[0] = data_buf[1];
66 Iy[0] = data_buf[2];
67 s = data_buf[3];
68 Ix[0] += (s & 0x30) <<4;
69 Iy[0] += (s & 0xC0) <<2;
70
71 Ix[1] = data_buf[4];
72 Iy[1] = data_buf[5];
73 s = data_buf[6];
74 Ix[1] += (s & 0x30) <<4;
75 Iy[1] += (s & 0xC0) <<2;
76
77 Ix[2] = data_buf[7];
78 Iy[2] = data_buf[8];
79 s = data_buf[9];
80 Ix[2] += (s & 0x30) <<4;
81 Iy[2] += (s & 0xC0) <<2;
82
83 Ix[3] = data_buf[10];
84 Iy[3] = data_buf[11];
85 s = data_buf[12];
86 Ix[3] += (s & 0x30) <<4;
87 Iy[3] += (s & 0xC0) <<2;
88
89 for(i=0; i<4; i++)
90 {
91 if (Ix[i] < 1000)
92 Serial.print("");
93 if (Ix[i] < 100)
94 Serial.print("");
95 if (Ix[i] < 10)
96 Serial.print("");
97 Serial.print( int(Ix[i]) );
98 Serial.print(",");
99 if (Iy[i] < 1000)
100 Serial.print("");
101 if (Iy[i] < 100)
102 Serial.print("");
103 if (Iy[i] < 10)
104 Serial.print("");
105 Serial.print( int(Iy[i]) );
106 if (i<3)
107 Serial.print(",");
108 }
109 Serial.println("");
110 delay(15);
111 }
Визуализация результатов
Для визуализации данных-точек, возвращаемых ESP8266 по последовательному порту, я решил воспользоваться скриптом Processing. Вот он:
1 import processing.serial.*;
2
3 int lf = 10; // перевод строки в ASCII-таблице
4 String myString = null;
5 Serial myPort; // последовательный порт
6 int rad = 5; // ширина фигуры
7
8 void setup() {
9 size(1024, 768);
10 noStroke();
11 frameRate(30);
12 ellipseMode(RADIUS);
13 // выводим список доступных последовательных портов:
14 printArray(Serial.list());
15 // открываем используемый порт на выбранной скорости:
16 myPort = new Serial(this, Serial.list()[5], 115200);
17 myPort.clear();
18 // если начали считывать данные с середины строки,
19 // то игнорируем первую считанную порцию данных:
20 myString = myPort.readStringUntil(lf);
21 myString = null;
22 }
23
24 void draw() {
25 background(102);
26 while (myPort.available() > 0) {
27 myString = myPort.readStringUntil(lf);
28 String[] list = split(myString, ',');
29 ellipse(float(list[0]), float(list[1]), rad, rad);
30 ellipse(float(list[2]), float(list[3]), rad, rad);
31 ellipse(float(list[4]), float(list[5]), rad, rad);
32 ellipse(float(list[6]), float(list[7]), rad, rad);
33 if (myString != null) {
34 println(myString);
35 }
36 }
37
38 }
Затем я взял ИК-панель, которая осталась у меня от Nintendo Wii, и помахал ею перед камерой.
И вот результат:
Для чего можно использовать этот датчик?
Лично я купил его для того, чтобы собрать навигационную систему для своего робота, но пока не решил, какой метод выбрать. Во-первых, камеру можно поставить на робота, а источники ИК-излучения расставить по комнате. Во-вторых, можно поступить наоборот – расставить по камере несколько камер, чтобы они отслеживали источники ИК-излучения на роботе, а затем отправляли роботы данные с координатами.
Но этот датчик можно использовать и для других целей. К примеру, для отслеживания движений головы или для электронной учебной доски. Если вбить в Google «Wiimote hack», можно найти еще кучу идей для того, как можно применить этот датчик.
Где купить
Этот датчик можно купить, к примеру, на официальном сайте DFRobot или на Aliexpress.
Дополнительные материалы
Более подробно о позиционной ИК-камере от DFRobot можно почитать тут.
См.также
Внешние ссылки
