[星瞳科技]OpenMV如何进行串口通信？

串口通信上

视频教程27 - 串口通信发送数据：OpenMV串口发送数据 | 星瞳科技

视频教程28 - 串口通信接收数据：OpenMV串口接收数据 | 星瞳科技

介绍

为什么要用串口呢？因为要时候需要把信息传给其他MCU，串口简单，通用，基本每一个MCU都会有串口。

TTL串口至少需要3根线：TXD，RXD，GND。TXD是发送端，RXD是接收端，GND是地线。连线的时候，需要把OpenMV的RXD连到另一个MCU的TXD，TXD连到RXD。图示：

import time
from machine import UART
#from pyb import UART

# OpenMV4 H7 Plus, OpenMV4 H7, OpenMV3 M7, OpenMV2 M4 的UART(3)是P4-TX P5-RX
uart = UART(3, 19200)   #OpenMV RT 注释掉这一行，用下一行UART(1)
#uart = UART(1, 19200)  #OpenMV RT 用UART(1)这行，注释掉上一行UART(3)
# OpenMV RT 只有串口UART(1)，对应P4-TX P5-RX; OpenMV4 H7 Plus, OpenMV4 H7, OpenMV3 M7 的UART(1)是P0-RX P1-TX

while(True):
    uart.write("Hello World!\r")
    time.sleep_ms(1000)

先实例化一个19200波特率的串口,然后调用write方法就可以了。

注意：OpenMV RT 只有串口UART(1)，对应P4-TX P5-RX。

OpenMV4 H7 Plus, OpenMV4 H7, OpenMV3 M7 的串口UART(1)是P0-RX P1-TX。

OpenMV4 H7 Plus, OpenMV4 H7, OpenMV3 M7, OpenMV2 M4 的串口UART(3)是P4-TX P5-RX

传输复杂的数据

json字符串。

# Blob Detection and uart transport
import sensor, image, time
#from pyb import UART
from machine import UART
import json
# For color tracking to work really well you should ideally be in a very, very,
# very, controlled enviroment where the lighting is constant...
yellow_threshold   = (65, 100, -10, 6, 24, 51)
# You may need to tweak the above settings for tracking green things...
# Select an area in the Framebuffer to copy the color settings.

sensor.reset() # Initialize the camera sensor.
sensor.set_pixformat(sensor.RGB565) # use RGB565.
sensor.set_framesize(sensor.QQVGA) # use QQVGA for speed.
sensor.skip_frames(10) # Let new settings take affect.
sensor.set_auto_whitebal(False) # turn this off.
clock = time.clock() # Tracks FPS.

# OpenMV4 H7 Plus, OpenMV4 H7, OpenMV3 M7, OpenMV2 M4 的UART(3)是P4-TX P5-RX
uart = UART(3, 115200)   #OpenMV RT 注释掉这一行，用下一行UART(1)
#uart = UART(1, 115200)  #OpenMV RT 用UART(1)这行，注释掉上一行UART(3)
# OpenMV RT 只有串口UART(1)，对应P4-TX P5-RX; OpenMV4 H7 Plus, OpenMV4 H7, OpenMV3 M7 的UART(1)是P0-RX P1-TX

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

    blobs = img.find_blobs([yellow_threshold])
    if blobs:
        print('sum :', len(blobs))
        output_str = json.dumps(blobs)
        for b in blobs:
            # Draw a rect around the blob.
            img.draw_rectangle(b.rect()) # rect
            img.draw_cross(b.cx(), b.cy()) # cx, cy

        print('you send:',output_str)
        uart.write(output_str+'\n')
    else:
        print('not found!')

结果的输出为：

sum : 1
you send: [{x:17, y:23, w:37, h:12, pixels:178, cx:40, cy:29, rotation:3.060313, code:1, count:1}]
sum : 2
you send: [{x:34, y:24, w:19, h:13, pixels:149, cx:45, cy:30, rotation:3.120370, code:1, count:1}, {x:23, y:30, w:8, h:2, pixels:17, cx:27, cy:30, rotation:0.046378, code:1, count:1}]

这样就把整个blobs全部发送出去了。

精简数据

但是有时候不想传输一大堆的数据。比如：我只想传输面积最大的色块的x，y中心坐标。
想传输什么数据，就构造一个什么数据。

写一个for循环，再写一个find_max()函数。

# Blob Detection and uart transport
import sensor, image, time
#from pyb import UART
from machine import UART
import json
# For color tracking to work really well you should ideally be in a very, very,
# very, controlled enviroment where the lighting is constant...
yellow_threshold   = (65, 100, -10, 6, 24, 51)
# You may need to tweak the above settings for tracking green things...
# Select an area in the Framebuffer to copy the color settings.

sensor.reset() # Initialize the camera sensor.
sensor.set_pixformat(sensor.RGB565) # use RGB565.
sensor.set_framesize(sensor.QQVGA) # use QQVGA for speed.
sensor.skip_frames(10) # Let new settings take affect.
sensor.set_auto_whitebal(False) # turn this off.
clock = time.clock() # Tracks FPS.

# OpenMV4 H7 Plus, OpenMV4 H7, OpenMV3 M7, OpenMV2 M4 的UART(3)是P4-TX P5-RX
uart = UART(3, 115200)   #OpenMV RT 注释掉这一行，用下一行UART(1)
#uart = UART(1, 115200)  #OpenMV RT 用UART(1)这行，注释掉上一行UART(3)
# OpenMV RT 只有串口UART(1)，对应P4-TX P5-RX; OpenMV4 H7 Plus, OpenMV4 H7, OpenMV3 M7 的UART(1)是P0-RX P1-TX

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

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

    blobs = img.find_blobs([yellow_threshold])
    if blobs:
        max_blob=find_max(blobs)
        print('sum :', len(blobs))
        img.draw_rectangle(max_blob.rect())
        img.draw_cross(max_blob.cx(), max_blob.cy())

        output_str="[%d,%d]" % (max_blob.cx(),max_blob.cy()) #方式1
        #output_str=json.dumps([max_blob.cx(),max_blob.cy()]) #方式2
        print('you send:',output_str)
        uart.write(output_str+'\r\n')
    else:
        print('not found!')

结果：

sum : 6
you send: [63,45]
sum : 2
you send: [60,50]
sum : 1
you send: [61,51]

在上面的代码中，

output_str="[%d,%d]" % (max_blob.cx(),max_blob.cy()) #方式1

与

output_str=json.dumps([max_blob.cx(),max_blob.cy()]) #方式2

结果是一样的，因为结构简单，可以使用python的字符串格式化的功能，或者json的转换功能，都可以。

结果中，即使找到了多个色块，也只发送最大的色块的坐标。

OpenMV串口调试扩展板

OpenMV串口调试扩展板将OpenMV的串口UART3，通过cp2104芯片连接到电脑，通过USB连接到串口调试扩展板，可以看到OpenMV的串口UART3上发送的数据。

OpenMV和串口调试扩展板，通过2条USB线，都连接到电脑。

使用TTL-USB模块

如果没有OpenMV串口调试扩展板，也可以使用TTL-USB模块，他的作用和OpenMV串口调试扩展板一样。

首先我们要了解的是：各种单片机（包括Arduino, OpenMV, esp8266, stm32, 51）使用的串口都是TTL串口！不是rs485，不是rs232！

TTL串口的电压是3.3V或者5V，RS232的电压是+-15V，RS485的电压是5V，但是两根数据线是差分线，协议不一样，不能通用的。

我们使用的模块是TTL转USB模块（推荐使用cp2104模块，稍微贵一点，但是质量好）：

连接图(注意共地和RXTX交错连接)：

OpenMV	FTDI
P4(TX)	RX
P5(RX)	TX
GND	GND

将TTL模块的USB端插入电脑，会出现一个串口。

星瞳串口助手

星瞳串口助手是一款，简洁易用，支持Windows，MacOS，Linux的开源的串口助手。

运行程序

注意，有些软件是可以选择HEX（16进制）或者ASC（ascii），要选择ASC，才能显示字符串。

OpenMV上运行uart.write("hello world!")的程序（见上节）。

在串口助手会显示Hello world！字符。

如果运行下面的程序：

import sensor, image, time
import json
from machine import UART
#from pyb import UART
# For color tracking to work really well you should ideally be in a very, very,
# very, controlled enviroment where the lighting is constant...
yellow_threshold   = ( 46,  100,  -68,   72,   58,   92)
# You may need to tweak the above settings for tracking green things...
# Select an area in the Framebuffer to copy the color settings.

sensor.reset() # Initialize the camera sensor.
sensor.set_pixformat(sensor.RGB565) # use RGB565.
sensor.set_framesize(sensor.QQVGA) # use QQVGA for speed.
sensor.skip_frames(10) # Let new settings take affect.
sensor.set_auto_whitebal(False) # turn this off.
clock = time.clock() # Tracks FPS.

# OpenMV4 H7 Plus, OpenMV4 H7, OpenMV3 M7, OpenMV2 M4 的UART(3)是P4-TX P5-RX
uart = UART(3, 115200)   #OpenMV RT 注释掉这一行，用下一行UART(1)
#uart = UART(1, 115200)  #OpenMV RT 用UART(1)这行，注释掉上一行UART(3)
# OpenMV RT 只有串口UART(1)，对应P4-TX P5-RX; OpenMV4 H7 Plus, OpenMV4 H7, OpenMV3 M7 的UART(1)是P0-RX P1-TX

while(True):
    clock.tick() # Track elapsed milliseconds between snapshots().
    img = sensor.snapshot() # Take a picture and return the image.

    blobs = img.find_blobs([yellow_threshold])
    if blobs:
        #print('sum : %d'% len(blobs))
        data=[]
        for b in blobs:
            # Draw a rect around the blob.
            img.draw_rectangle(b.rect()) # rect
            img.draw_cross(b.cx(), b.cy()) # cx, cy
            data.append((b.cx(),b.cy()))

        #{(1,22),(-3,33),(22222,0),(9999,12),(0,0)}
        data_out = json.dumps(set(data))
        uart.write(data_out +'\n')
        print('you send:',data_out)
    else:
        print("not found!")

会将所有的色块的中心坐标发出去。

星瞳串口助手会显示接收到的数据：

Arduino解析程序

因为Arduino Uno只有一个串口，一个用来接受，就没办法发送给电脑显示了。所以我们使用软件模拟串口，来进行串口转发程序。

OpenMV	Arduino
P4(TX)	10(RX)
P5(RX)	11(TX)
GND	GND

转发逻辑是这样的：OpenMV的数据发送给Arduino Uno的软串口，Arduino的串口连接到电脑并显示结果的。

所以，在ArduinoMega的逻辑就是：读softSerial的数据（json），然后解析成数组，发送给Serial(电脑)。

代码

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial softSerial(10, 11); // RX, TX
typedef struct
{
  int data[50][2] = {{0,0}};
  int len = 0;
}List;
List list;

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  softSerial.begin(115200);
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  if(softSerial.available())
  {
    getList();
    for (int i=0; i<list.len; i++)
    {
      Serial.print(list.data[i][0]);
      Serial.print('\t');
      Serial.println(list.data[i][1]);
    }
    Serial.println("============");
    clearList();
  }

}


String detectString()
{
  while(softSerial.read() != '{');
  return(softSerial.readStringUntil('}'));
}
void clearList()
{
  memset(list.data, sizeof(list.data),0);
  list.len = 0;
}
void getList()
{
  String s = detectString();
  String numStr = "";
  for(int i = 0; i<s.length(); i++)
  {
    if(s[i]=='('){
      numStr = "";
    }
    else if(s[i] == ','){
      list.data[list.len][0] = numStr.toInt();
      numStr = "";
    }
    else if(s[i]==')'){
      list.data[list.len][1] = numStr.toInt();
      numStr = "";
      list.len++;
    }
    else{
      numStr += s[i];
    }
  }
}