视觉开发板—K210自学笔记(二)

news2024/10/4 16:28:50

视觉开发板—K210

一、开发之前的准备

工欲善其事必先利其器。各位同学先下载下面的手册：

1.Sipeed-Maix-Bit 资料下载：https://dl.sipeed.com/shareURL/MAIX/HDK/Sipeed-Maix-Bit/Maix-Bit_V2.0_with_MEMS_microphone

2.Sipeed-Maix-Bit 规格书下载：https://dl.sipeed.com/fileList/MAIX/HDK/Sipeed-Maix-Bit/Specifications/Sipeed%20Maix-Bit%20%E8%A7%84%E6%A0%BC%E4%B9%A6%20V2.0.pdf

3.Sipeed-Maix-Bit 原理图下载：https://dl.sipeed.com/fileList/MAIX/HDK/Sipeed-Maix-Bit/Maix-Bit_V2.0_with_MEMS_microphone/Maix-Bit_V2.0_Schematic.pdf

开发板参数
板载资源	按键*2
	RGB灯*1
	MEMS Microphone*1
	USB to UART
	128Mbit Flash*1
板载接口	USB Type-C接口
	24PIN DVP摄像头接口
	24PIN LCD接口
	MicroSD卡槽
	所有IO排针引脚引出
尺寸	53.3*25.4mm
供电电压	5.0V @ 300mA（供电电流需大于300mA)
工作温度	-30℃ ~85C

二、MaixPy

按照先硬后软的顺序，我们再来看看开发环境。MaixPy 是将 Micropython 移植到 K210（一款 64 位双核带硬件 FPU、卷积加速器、FFT、Sha256 的 RISC-V CPU ）的一个项目； MaixPy 不但支持 MCU 常规操作，还集成了硬件加速的 AI 机器视觉和麦克风阵列相关的算法。相应的高达 1TOPS 算力核心模块却不到￥50，凭借着快速开发和较低成本与其较小的体积很适合 AIOT 领域智能应用

MicroPython 是基于 Python3 的语法做的一款解析器，包含了 Python3 的大多数基础语法，主要运行在性能和内存有限的嵌入式芯片上。（注意 Micropython 不包含 Python3 的所有语法）。总之MaixPy 让我们在 K210 上编程更加简单快捷高效。

使用 MaixPy 的入门教程，包括基础知识，一定要看，才能避免遇到很多问题，会给后面开发节省很多时间。

K210的开发提供了各个功能模块的 API 手册，方便编程时查阅

1.标准库：micropython 的标准库，很多 API 兼容 python3 的 API

2.machine：机器相关，重启控制，机器 UID，以及各种外设控制

3.Maix: 一些特殊的模块，比如 FPIOA，KPU，FFT等

4.内置类：内置的用 mpy（micropython 的缩写）编写的类，可以在源码项目中找到

5.机器视觉: 一些机器视觉相关的模块，image sensor lcd大致上兼容 OpenMV 的 API，但是后期不会实时跟着OpenMV 更新

6.附加外设模块：一些外设模块的使用，比如触摸屏，超声波，LED 灯等

7.内置应用：内置的应用，比如 NES 游戏机（FC 红白机，也就是小时候的小霸王游戏机），pye（内置的文档编辑器）

三、编程快速入门

K210和OPENMV一样是可以使用MicroPython编程的开发板，甚至有些openmv的例程都可以直接拿过来直接使用。所以说教程上可以参考openmv的相关教程学习，两者支持的语言是一样的。又或者你有Python的基础也是可以直接上手的。

程序结构上类似arduino，分为三个部分：

import ...

...

一次设置 ...

...

while(True): # Loop

...

K210代码的第一部分应该包含一些头部注释，将模块引入到代码，最后是代码中的常量和全局变量。

接下来，你将要做一次性的设置代码。这包括创建I / O引脚对象，设置摄像头，定义辅助函数等。

最后，你将创建一个 while(True): 循环，在这个循环之下，你放进去的全部代码将会在循环中重复调用，直到关闭电源。

让我们看看K210的第一个例程。

如图，左键单击【文件】—【示例】—【01-Basics】—【helloworld.py】，hellworld我相信是学任何语言写的第一个程序，这里K210我们依然是最开始呈现这个最经典的程序。

### 头部注释，导入语句等

# Hello World Example

#

# Welcome to the MaixPy IDE!

# 1. Conenct board to computer

# 2. Select board at the top of MaixPy IDE: `tools->Select Board`

# 3. Click the connect buttion below to connect board

# 4. Click on the green run arrow button below to run the script!



import sensor, image, time, lcd



lcd.init(freq=15000000)

sensor.reset()                      # Reset and initialize the sensor. It will

                                 # run automatically, call sensor.run(0) to stop

sensor.set_pixformat(sensor.RGB565) # Set pixel format to RGB565 (or GRAYSCALE)

sensor.set_framesize(sensor.QVGA)   # Set frame size to QVGA (320x240)

sensor.skip_frames(time = 2000)     # Wait for settings take effect.

clock = time.clock()                # Create a clock object to track the FPS.



while(True):

    clock.tick()                   # Update the FPS clock.

    img = sensor.snapshot()        # Take a picture and return the image.

    lcd.display(img)               # Display on LCD

    print(clock.fps())              # Note: MaixPy's Cam runs about half as fast when connected

                                # to the IDE. The FPS should increase once disconnected.

程序的逻辑跟单片机是一样的，如果您的代码中没有无限的while循环，那么一旦您的K210完成运行脚本，它将停在那里，什么都不做。

现在再用中文翻译下上面的程序：

import sensor, image, time, lcd: 首先导入内置的sensor（摄像头）库，image图像库, time时间库和lcd（屏幕）库

lcd.init(freq=15000000): 初始化 LCD，这里传了一个参数叫freq即频率，是指定驱动 LCD 的时钟频率，这里是15MHz，可以根据硬件性能调整

sensor.reset(): 初始化摄像头，这里失败需要检查硬件

sensor.set_pixformat(sensor.RGB565): 设置摄像头为RGB565格式，默认都是用RGB565即可

sensor.set_framesize(sensor.QVGA): 分辨率为QVGA，即320x240

sensor.skip_frames(time = 2000): 摄像头刚启动时，图像质量还没稳定，所以跳过一些图像

clock = time.clock() 初始化时钟

while(True): 这是一个循环，循环里面的代码会被不停地运行

sensor.snapshot():从摄像头取一帧图像数据，返回值是一张图像的对象

lcd.display()：显示图像到LCD