【飛控開發(fā)基礎(chǔ)4】開源編隊(duì)無人機(jī)-串口（光流數(shù)據(jù)獲取）

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COCOFLY教程

——瘋殼·無人機(jī)·系列

串口（光流數(shù)據(jù)獲�。�

   
圖1


    一、光流模塊簡(jiǎn)介
    光流（optical flow）是指的是空間運(yùn)動(dòng)物體在觀察成像平面上的像素運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。
    光流法是利用圖像序列中像素在時(shí)間域上的變化以及相鄰幀之間的相關(guān)性來找到上一幀跟當(dāng)前幀之間存在的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而計(jì)算出相鄰幀之間物體的運(yùn)動(dòng)信息的一種方法。
    通常將二維圖像平面特定坐標(biāo)點(diǎn)上的灰度瞬時(shí)變化率定義為光流矢量。
    一般而言，光流是由于場(chǎng)景中前景目標(biāo)本身的移動(dòng)、相機(jī)的運(yùn)動(dòng)，或者兩者的共同運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的。
    當(dāng)人的眼睛觀察運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，物體的景象在人眼的視網(wǎng)膜上形成一系列連續(xù)變化的圖像，這一系列連續(xù)變化的信息不斷“流過”視網(wǎng)膜（即圖像平面），好像一種光的“流”，故稱之為光流。光流表達(dá)了圖像的變化，由于它包含了目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的信息，因此可被觀察者用來確定目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)情況。
    COCOFLY 無人機(jī)采用的光流模組是基于 PMW3901，PMW3901 是一款光學(xué)運(yùn)動(dòng)跟蹤傳感器，該傳感器體積小、功耗低、精度高。如下圖所示為該光流模組的實(shí)物圖如下圖所示。
       
    圖2
    光流模組上已經(jīng)把 PMW3901 的數(shù)據(jù)處理好，并且通過串口周期傳輸，波特率為 19200，該光流模組的串口傳輸?shù)膮f(xié)議如下表所示。

   
    表1
    其中 DATA0、DATA1 是 flow_x 拆分出來的低 8 位數(shù)據(jù)和高 8 位數(shù)據(jù)，即flow_x=(int16_t)(DATA1<<8)|(DATA0)，DATA2、DATA3 是 flow_y 的低 8 位和高8 位，即 flow_y=(int16_t)(DATA3<<8)|(DATA2)，其中和校驗(yàn)為 DATA0~DATA3 的累加值，即 SUM=DATA0+DATA1+DATA2+DATA3；SQUAL 為地面環(huán)境質(zhì)量， 數(shù)值越大表示地面環(huán)境質(zhì)量越高；最后一個(gè)字節(jié)是結(jié)束符，有兩種：常規(guī)模式下固定是 0xAA(Y 引腳接高電平)、偏航模式下是固定的 0xBB（Y 引腳接低電平）。二、串口光流數(shù)據(jù)獲取實(shí)驗(yàn)
    串口光流數(shù)據(jù)獲取實(shí)驗(yàn)使用 STM32 的串口 2 即 UART2 與光流模組相連， 串口 1 即 UART1 通過 USB 轉(zhuǎn)串口模塊連接電腦，把串口 2 獲取到的光流數(shù)據(jù)通過串口 1 傳輸?shù)诫娔X端的串口調(diào)試助手顯示出來。串口 2 的引腳如下圖所示：

   
    圖3
    兩個(gè)串口引腳分別與 PA2 與 PA3 引腳相連，那么我們就對(duì) PA2 與 PA3 引腳進(jìn)行配置，串口 1 的配置可以參考《串口（基礎(chǔ)收發(fā)）》，配置代碼（通過調(diào)用官方庫）編寫的思路如下：

   
    表2
    串口 2 初始化代碼如下：

   
    圖4
    串口 2 接收到光流模組的數(shù)據(jù)就轉(zhuǎn)發(fā)到串口 1，串口 2 的中斷函數(shù)代碼如下。
       
    圖5
    設(shè)置串口 2 的波特率為 19200，代碼如下：

   
    圖6
    保存、編譯、下載代碼，確保串口 2 接上了光流模組，然后再把串口 1 接上
    USB 轉(zhuǎn)串口模塊，最后接到電腦的 USB 端口，如下圖所示：

   
    圖7
    然后在把 USB 轉(zhuǎn)串模塊插到電腦的 USB 口，打開電腦端的串口調(diào)試助手， 找到對(duì)應(yīng)的 COM 口（前提是安裝了 USB 轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)），設(shè)置波特率為 115200， 打開，可以看到串口在不斷打印光流模組發(fā)送的數(shù)據(jù)，如下圖所示。


    圖8




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2022-7-16 11:01 上傳

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