OpenMv与STM32通信(数字识别)(最大色块)(OLED显示)

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筋斗云
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文章目录

  • 前言
  • 一、OpenMV如何与STM32进行通信
  • 二、具体实现
    • 数字识别
    • 将识别到的数字信息显示在与stm32通讯的oled上
  • 总结


前言

       笔者为参加 2024 年电赛控制类题目,意识到 OpenMV 图像识别极为关键,尤其是对于送药小车数字识别功能的实现。于是对 OpenMV 展开学习并上网找资料,特别关注 OpenMV 与 stm32 如何进行数据传输,看到资料后产生传输多种不同数据的想法,如单个字符和各种特定信息而非固定的几个值,经过努力尝试最终实现,期望把这段学习理解过程记录下来以助他人。

 最大色块的识别,可以去参考这个链接,具体实现了传输色块坐标并且将坐标信息打印在上位机。https://blog.csdn.net/m0_51661679/article/details/118936152

以及超详细OpenMV与STM32单片机通信 (有完整版源码)-CSDN博客

笔者想进一步实现送药小车的数字识别,经过更改程序,写出了传输不同数字信息的代码。并且对于stm32与openmv通信有了更深的理解。让识别到的信息实时显示到oled上,同时实现脱机运行,效果得到验证。

1.OpenMV如何与STM32进行通信?

        OpenMV和STM32之间可以通过多种方式进行通信,其中一种常见的方法是使用串口通信。

将openmv的RX与stm32的TX相连,TX与RX相连。即可实现串口通讯,同时配置要设定一致。

例如:

openmv端

uart = UART(3, 115200) uart.init(115200, bits=8, parity=None, stop=1)

stm32端主要通过CubeMx配置串口,切记打开中断。如何打开的可以参考我放的链接的博客。

通过openmv打包数据包的格式发送到stm32,stm32收到后进行解析。

定义全局变量

/* USER CODE BEGIN PV */ uint8_t usart1_Rxbuff; /* USER CODE END PV */ 

主函数里面加上串口接受中断开启。

HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(void *)&usart1_RXbuff,1); 

然后进行回调函数的接收

/* USER CODE BEGIN 4 */ void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {   uint16_t temp;   if(huart->Instance==UART1)   {     temp=uart1_rxbuff;     Openmv_Receive_Data(temp);   }	 HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(void *)&uart1_Rxbuff,1); }   /* USER CODE END 4 */ 

 在这段代码中,假设USART1_RXbuff是一个全局变量,用来存储接收到的数据。当接收到数据时,将其存储在temp变量中,然后调用Openmv_Receive_Data()函数进行处理。最后,通过调用HAL_UART_Receive_IT()再次启动串口接收中断,以便接收下一组数据。

2.具体实现

2.1 OpenMv端代码

2.1.1 (最大色块)

from pyb import UART, LED import json, ustruct, sensor, time import lcd red_threshold = (1, 2, -73, 41, -72, 54) sensor.reset() sensor.set_pixformat(sensor.RGB565) sensor.set_framesize(sensor.QQVGA2) sensor.skip_frames(10) sensor.set_auto_whitebal(False) sensor.set_hmirror(True) sensor.set_vflip(True) clock = time.clock() uart = UART(3, 115200) uart.init(115200, bits=8, parity=None, stop=1) lcd.init() def find_max(blobs): 	max_size = 0 	for blob in blobs: 		if blob[2] * blob[3] > max_size: 			max_blob = blob 			max_size = blob[2] * blob[3] 	return max_blob def sending_data(cx, cy, cw, ch): 	global uart; 	data = ustruct.pack("<bbhhhhb", 				   0x2C, 				   0x12, 				   int(cx), 				   int(cy), 				   int(cw), 				   int(ch), 				   0x5B) 	uart.write(data); while(True): 	clock.tick() 	img = sensor.snapshot() 	blobs = img.find_blobs([red_threshold]) 	if blobs: 		max_blob = find_max(blobs) 		img.draw_rectangle(max_blob.rect()) 		img.draw_cross(max_blob.cx(), max_blob.cy()) 		cx = max_blob[5] 		cy = max_blob[6] 		cw = max_blob[2] 		ch = max_blob[3] 		OUT_DATA = bytearray([0x2C, 0x12, cx, cy, cw, ch, 0x5B]) 		uart.write(OUT_DATA) 		print(OUT_DATA) 	lcd.display(img)

 2.1.2数字识别

import time, sensor, image from image import SEARCH_EX, SEARCH_DS from machine import UART import lcd  sensor.reset() sensor.set_contrast(1) sensor.set_gainceiling(16) sensor.set_framesize(sensor.QQVGA2) sensor.set_pixformat(sensor.GRAYSCALE) sensor.set_hmirror(True) sensor.set_vflip(True) uart = UART(3, 115200) uart.init(115200, bits=8, parity=None, stop=1) templates = ["/1.1.pgm", "/1.pgm", "/2.pgm"] lcd.init()  # 初始化 lcd 屏幕。  clock = time.clock() while (True):     clock.tick()     img = sensor.snapshot()     for t in templates:         template = image.Image(t)         r = img.find_template(template, 0.70, step=4, search=SEARCH_EX)         if r:             x, y, w, h = r             if t == "/1.1.pgm" or t == "/1.pgm":                 cx=1                 cy=0                 cw=0                 ch=0                 img.draw_string(x, y, "1", color=(255, 255, 255))             elif t == "/2.pgm":                 cx=2                 cy=0                 cw=0                 ch=0                 img.draw_string(x, y, "2", color=(255, 255, 255))             img.draw_rectangle(r)             OUT_DATA =bytearray([0x2C,0x12,cx,cy,cw,ch,0x5B])             uart.write(OUT_DATA)             print(cx,cy,cw,ch)     lcd.display(img)  # 拍照并在 lcd 上显示图像。

 在这里我的代码数据包与上面的雷同,其实主要是为了方便大家理解,我们主要识别图片1.1.pgm和1.pgm都是数字1,所以我们发送1 0 0 0,让32只接收第一个数据就好了或者说是只打印出来,2的原理一样。其他的数字我们可以同理扩展。

2.2.stm32端代码

2.2.1 openmv.c(openmv接收信息处理函数)

主要步骤为OpenMv发送数据包,stm32接受数据包并且处理打印到电脑上或者显示在oled上。(笔者用的是显示在OLED上)

openmv处理

#include "openmv.h" #include <stdio.h> #include "usart.h" #include "oled.h"  static uint8_t  Cx=0; //static	uint8_t Cy=0,Cw=0,Ch=0; uint8_t display_buf[20];  void Openmv_Receive_Data(int16_t Com_Data) {    uint8_t i; 	 	static uint8_t RxCounter1=0;// 	 	static uint16_t RxBuffer1[10]={0}; 	 	static uint8_t RxState = 0;	 	static uint8_t RxFlag1 = 0; 	   if(RxState==0&&Com_Data==0x2C)  //0x2c 		{            			RxState=1; 			RxBuffer1[RxCounter1++]=Com_Data;       HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET); 			 		}  	else if(RxState==1&&Com_Data==0x12)  //0x12 		{ 			RxState=2; 			RxBuffer1[RxCounter1++]=Com_Data; 		} 	else if(RxState==2) 		{             			RxBuffer1[RxCounter1++]=Com_Data; 			if(RxCounter1>=10||Com_Data == 0x5B)       				{ 					RxState=3; 					  Cx=RxBuffer1[RxCounter1-5]; //						Cy=RxBuffer1[RxCounter1-4]; //						Cw=RxBuffer1[RxCounter1-3]; //						Ch=RxBuffer1[RxCounter1-2]; 					} 			} 		 				else if(RxState==3)// 				{ 						if(RxBuffer1[RxCounter1-1] == 0x5B) 						{ 									 							    if(RxFlag1==0) 									{ 							    OLED_Clear(); 									} 									RxFlag1++; 									RxCounter1 = 0; 									RxState = 0; 							    OLED_ShowString(0,0,"Success",16); 							    OLED_ShowNum(0,2,Cx,1,16); 							  						} 						else    						{ 									RxState = 0; 									RxCounter1=0; 									for(i=0;i<10;i++) 									{ 											RxBuffer1[i]=0x00;      // 									} 						} 				}  	 				else    				{ 						RxState = 0; 						RxCounter1=0; 						for(i=0;i<10;i++) 						{ 								RxBuffer1[i]=0x00;      // 						} 				} } 

主要初始化代码

切记要先开中断,将数据读入缓冲区。

  /* USER CODE BEGIN 2 */ 	OLED_Init(); 	OLED_Clear(); 	OLED_ShowString(0,0,"Waiting...",16);   HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(void *)&USART1_RXbuff,1);   HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin,GPIO_PIN_SET);   /* USER CODE END 2 */

led灯其实还是为了方便调试。 

总结

其实看了上面的以及那些详细的博客之后大家基本都会对stm32与openmv的通信有所了解了,对于刚开始接触openmv与stm32通信的我们来说这感到很神奇,我们会好奇两个MCU之间是如何传输信息的呢?经过更多的了解之后相信大家会对串口通信有更深的了解以及理解。笔者在网上看到各种openmv向stm32发送最大色块坐标信息的博客,因此想扩展一下2023年送药小车的识别,为此进行扩展了数字识别传输信息。但是这还是很基础,后面的内容以及更优秀的数据传输方式仍然等待笔者去学习。希望可以对正在学习以及备赛电赛的人有所帮助。

同时笔者的openmv端代码加上了lcd显示功能,可以实现脱机运行的同时更好的实时得到摄像头的反馈信息。并且我们可以低成本制作lcd扩展屏。具体可以参考这篇博客。https://blog.csdn.net/nnxiaowoniu/article/details/133972872

这是笔者进行改造的,回头设计个pcb就不用飞这么多线了哈哈哈哈哈哈。

祝愿大家可以在电赛取得好成绩,我们的学习将会继续!

相关代码已经开源到gitee。

OpenMv数字识别: OpenMv实现数字识别,且将信息通过串口发送到STM32,实时显示到oled上。

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