這篇文章來源于DevicePlus.com英語網站的翻譯稿。

PixyMon 和 Arduino

該項目的目標是向您介紹CMUcam5 Pixy，并展示如何在您自己DIY的項目中實現相機功能，您會發現即使對于一個復雜的機電系統（比如輪式自主機器人）來說，這也是非常簡單易執行的操作。Pixy是一種靈活、緊湊、可調節且易于設置的相機傳感器，能夠檢測并傳遞某些類型對象的信息。我們將介紹有關相機的基礎知識，并了解在Pixy和Arduino之間進行通信的一般方法。

硬件

Arduino Uno (您可以使用任何 Arduino)

CMUcam5 Pixy 相機

伺服電機 (S06NF)

一小塊木頭（用來將相機安裝到伺服上, 我將只使用螺絲安裝）

線纜 （用于相機USB MINI 以及Uno USB B）

用于伺服的外接5V電源（警告！如果您將伺服連接到您的Arduino上，并通過USB供電，您的 Arduino將會被燒壞）。

軟件

Arduino IDE 1.6.9

PixyMon 軟件

用于Arduino的PixyMon庫

圖1：CMUcam5 Pixy相機

CMUcam5 Pixy是一款小型、易于操作、成本低且開源的相機。它擁有獨立的處理器，每秒可對探測到的信息進行50次輸出。它還可以與Arduino、Raspberry Pi等連接。CMUcam5 Pixy使用非常常見的接口，例如SPI、12C、UART以及USB，并且具有一個自定義程序，可讓您連接到您的設備上，點擊此處可以免費下載。

設置Pixy

點擊此處下載軟件PixyMon并安裝。安裝時，請通過USB連接Pixy，然后檢查RGB Led燈是否亮起。

打開PixyMon，并確保Pixy是通過USB進行連接的。如果所有連接正確，它將輸出相機所“看到”的內容。例如，我放置了一個紫色的蓋子作為測試對象，來檢查Pixy相機的輸出。

圖2：Pixy Raw輸出圖像

進入“Action”子菜單，并點擊“Set Signature 1”，視頻將會停滯，您可以選擇想要用相機檢測的顏色/對象。

標記好顏色/對象后，視頻將會開始播放，并且相機傳感器將會對顏色/對象進行檢測，如圖3所示。在同一時間，您最多可以設置7個想要檢測的對象/顏色。如果您進行了正確標記，并且設置了視野范圍，就可以實現對多個對象/顏色的檢測。

圖3：Pixy檢測下的視圖

如果想要清除預設標記，您可以點擊Action -> Clear All Signatures，直接清除所有標記 ，或者選擇Clear Signature 來對標記一一清除（在控制頁面輸入標記編號）。

點擊Settings -> Signature 1進行調整，您可以修改Pixy視野尺寸的大小。

其他設置（File -> Configure）

通過更改相機亮度，您可以在黑暗環境中進行信息探測。

在 Camera 選項中，您可以調整白平衡，這非常有用。

使用 Action -> Default 程序，您將只看到所檢測到的顏色，沒有視頻輸出。

有一個專用于在您的Arduino上使用Pixy的自定義庫。我使用的是Arduino Uno，但是您可以使用任何版本。這個庫非常有用，不僅為初學者提供了簡單的示例，也為專家提供了絕佳的開發平臺。

首先，我們要設置一個檢測對象，類似于我們之前在設置相機時所進行的操作。

點擊此處下載Arduino庫（在“Arduino libraries and examples ”文件夾下）。[https://www.cmucam.org/attachments/download/1157/arduino_pixy-0.1.7.zip]。這將實現您的Arduino和Pixy相機之間的通信。然后，將其添加到Arduino IDE（Sketch -> Include Library -> Add .zip Library）。

點擊Example->Pixy->hello_world，打開一個名稱為hello_world的簡單示例。

將其上傳到您的開發板上，并打開終端（Tools -> Serial Monitor）。

此時，您將看到一條信息，顯示“Starting… ”，然后將顯示有關檢測到的對象的信息。

hello_world代碼釋義

在 setup() 函數中，對編號和pixy進行初始化和相關設置。

loop() 函數包含幾個變量，這些變量用于打印以及從pixy獲取模塊。使用 pixy.getBlocks() 函數，我們可以獲取檢測到的對象。if (i%50==0) 代碼可以用來設置我們想要獲取信息的FPS。如果我們想要每秒鐘獲取一條信息，就要寫 %1 而不是 %50。

/*
 *  explaining the (((pixy.blocks[j].x)/2)+10)-60
 *  with pixy.blocks[j].x we get the x position of the object detected
 *  we divide it because the max value it can read is 320
 *  I did the + 10 for small adjustments 
 *  the -60 is used for rotating away from the object
 */
 
#include 
#include 
 
Servo myservo;  // create servo object to control a servo
Pixy pixy;  	// create pixy object for controlling the pixy camera
 
// function for testing the servo
void test_camera(){ 
  myservo.write(0);
  delay(1000);
  myservo.write(90);
  delay(1000);
  myservo.write(180);
  delay(1000);
  myservo.write(90); // get the camera centered
}
 
void setup() {
  //Serial.begin(9600); // initialize serial
  myservo.attach(9);	// attaches the servo on pin 9 to the servo object
  test_camera();    	// executing testing for the servo
  pixy.init();      	// initing the pixy camera
}
 
void loop() {
  //variables
  static int i = 0;
  int j;
  uint16_t blocks;
  char buf[32]; 
  int32_t xpos;
  
  // grabing the blocks
  blocks = pixy.getBlocks();
  
  // If there are detect blocks
  if (blocks)
  {
	i++;
 
	// we are using 50FPS 
	if (i%50==0)
	{
  	sprintf(buf, "Detected %d:n", blocks);
  	for (j=0; j 180 || ((((pixy.blocks[j].x)/2)+10)-60) < 0 ) 
    	{
      	myservo.write(90);  // if at min or max go to the middle
    	}
    	else{
 
    	// if there is no problem with min and max
    	myservo.write((((pixy.blocks[j].x)/2)+10)-60);
    	}
  	}
	}
  }
}

sprintf(buf, “Detected %d:n”, blocks); 輸出由ID檢測到的當前對象，并將必要的數據放入緩沖區。在for循環中，我們將會獲得所有類型的信息，包括檢測對象、寬度、高度、x、y以及標記信息。

通過伺服進行控制

現在，Pixy已經成功連接到了Arduino，我將做一個簡單的實驗，將Pixy連接到伺服，并且在相機“看到“某種類型的顏色/對象時讓伺服控制離開。

在本實驗中，我將把Pixy的檢測對象設置為圓形紫色容器，然后進行編程，這樣一來，每當這種容器進入相機的視野，伺服就會控制離開這個物體。

裝置結構：

圖4：已完成的裝置結構

我使用的是S06NF伺服，并且用小螺絲釘將伺服連接到相機上，如圖5所示。

圖5：相機與伺服電機連接

對于硬件部分，僅進行簡單的接線。將SPI線纜連接到相機上，將伺服與Arduino連接。我使用引腳9來控制伺服。

圖6：接線圖

警告！

不要忘記連接GND。如果您沒有將電源、伺服和Arduino GND連接在一起，伺服器將會奔潰！

這里，我使用的是用于5V電源的舊型適配器。

總結

在本教程中，我們介紹了PixyMon相機的基礎知識，并且開發了一個簡單的伺服驅動應用。我們創建了一個會離開檢測對象而不是對象追蹤的系統。在第二部分中，我們會繼續深入拓展這個理念，開發出一種具有多個伺服的交互系統，通過將一個球作為對象，實現對桌子方位的控制。

如果您有任何意見或疑問，請在Google +上留言，并關注我們的動態。

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審核編輯黃宇