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Hallo
Es wächst und gedeiht, hier mein einfacher Linienfolger:
Code:
#include "RP6RobotBaseLib.h"
#define mpower 50
#define spur 20
// Achtung! Die PWM-Werte werden hier OHNE Rampe verändert!
void setMotorPWM(uint8_t power_links, uint8_t power_rechts)
{
extern uint8_t mleft_ptmp, mright_ptmp;
if(power_links > 210) power_links = 210;
if(power_rechts > 210) power_rechts = 210;
mleft_power=mleft_ptmp=power_links;
mright_power=mright_ptmp=power_rechts;
OCR1BL = power_links;
OCR1AL = power_rechts;
if(power_links || power_rechts)
TCCR1A = (1 << WGM11) | (1 << COM1A1) | (1 << COM1B1);
else
TCCR1A = 0;
}
uint8_t get_line(uint16_t delay, uint8_t zeilen)
{
uint8_t pixel[256],*pixelzeiger;
uint8_t i, step, lines, h_step, h_sync, h_delay;
uint16_t gamma[16],g_hell, g_dunkel, g_sprung;
uint16_t strich_links, strich_rechts, strich_mitte, strich_breite;
step=(260-35)/zeilen; // 30-260 sind die sichtbare Zeilen
lines=zeilen; // Anzahl der einzulesenden Zeilen
pixelzeiger=&pixel[0]; // Zeiger auf Start Pixelspeicher
cli();
do // vsync abwarten
{
h_sync=0; while (ADCH > 20); while (ADCH < 30) h_sync++;
} while (h_sync < 40);
h_step=35;
while (h_step) // 30 Zeilen Austastzeit überlesen
{
while (ADCH > 20); while (ADCH < 30); h_step--;
}
while (lines--)
{
h_step=step;
while (h_step) // auf die nächste gültige Zeile warten
{
while (ADCH > 20); while (ADCH < 30); h_step--;
}
h_delay=delay;
while (h_delay--); // auf richtiges Pixel warten
*pixelzeiger=ADCH; // letzten ADC-Wert auslesen und wegwerfen
*pixelzeiger++=ADCH; // aktuellsten ADC-Werte speichern
}
sei();
for (i=0; i<16; gamma[i++]=0); // 16 gammawerte zählen
pixelzeiger=&pixel[0];
for (lines=0; lines < zeilen; lines++) gamma[*pixelzeiger++ >> 4]++;
g_sprung=5;
g_dunkel=0;
for (i=1; i<16; i++)
{
if (gamma[i] > gamma[i-1])
if ((gamma[i] - gamma[i-1]) > g_sprung)
if (!g_dunkel) g_dunkel=i;
}
g_hell=0;
for (i=14; i; i--)
{
if (gamma[i] > gamma[i+1])
if ((gamma[i] - gamma[i+1]) > g_sprung)
if (!g_hell) g_hell=i;
}
strich_links=0;
strich_rechts=0;
for (i=0; i<zeilen; i++)
{
if (((pixel[i] >> 4) == g_dunkel) && ((g_hell-g_dunkel)>1))
{
if (!strich_links) strich_links=i; // wenn linker Rand gefunden,
else strich_rechts=i; // weitersuchen bis rechter Rand
}
}
strich_mitte=(strich_links+strich_rechts)/2;
strich_breite=strich_rechts-strich_links;
return(strich_mitte);
}
int main(void)
{
uint8_t i;
uint8_t pow_l, pow_r, dir_l, dir_r;
uint8_t strich, keine_strich, out_l, out_r, abweich;
initRobotBase();
extIntOFF(); // schaltet den E_INT1-Port auf Eingang für den ADC
//powerON();
// ADC interne Referenz 2,56V, Ergebniss linksbündig, Kanal ADC4 (E_INT1)
ADMUX = (1<<REFS1) | (1<<REFS0) | (1<<ADLAR) | 4;
// setzte free running triggern
SFIOR = (0<<ADTS2) | (0<<ADTS1) | (0<<ADTS0);
// kein interupt, Wandler einschalten, prescaller /2
ADCSRA = (0<<ADIE) | (1<<ADEN) | (0<<ADPS2) | (0<<ADPS1) | (1<<ADPS0);
// Autotriggern bedeutet jetzt free running aktivieren, altes Flag löschen
ADCSRA |= (1<<ADATE) | (1<<ADIF);
// Initialisierung starten
ADCSRA |= (1<<ADSC);
// und noch die wohl eher unnötige Initiallesung
while (!(ADCSRA & (1<<ADIF)));
ADCSRA |= (1<<ADIF);
out_l=true;
out_r=false;
keine_strich=0;
dir_l=dir_r=BWD;
setMotorDir(dir_l,dir_r);
pow_l=pow_r=mpower;
setMotorPWM(pow_l/2,pow_r/2);
mSleep(mpower);
setMotorPWM(pow_l,pow_r);
do
{
strich=get_line(50,48);
abweich=2*abs(spur-strich);
if (strich)
{
out_l=out_r=false;
if (strich < (spur-15)) out_l=true;
if (strich > (spur+15)) out_r=true;
if (strich < spur)
{
pow_l=mpower+abweich;
pow_r=mpower-abweich;
}
else
{
pow_l=mpower-abweich;
pow_r=mpower+abweich;
}
}
else
{
if (out_l) {pow_l=mpower; pow_r=0;}
if (out_r) {pow_l=0; pow_r=mpower;}
}
setMotorPWM(pow_l,pow_r);
writeString_P("\n\r");
writeInteger(strich, DEC);
writeString_P("-");
writeInteger(abweich, DEC);
mSleep(100);
} while (1);
return(0);
}
und ein paar Videos der Tests. Zuerst die RN-Teststrecke:
Bild hier
(http://www.youtube.com/watch?v=txMYl7aKTBA)
Dann ein USB-Kabel, das am Boden liegt:
http://www.youtube.com/watch?v=NFQz49vDDfg
Selbes Kabel auf einem anderen Untergrund:
http://www.youtube.com/watch?v=paXpHySWn7g
http://www.youtube.com/watch?v=qVBPT5tGpjg
Ganz nett, wenn man anschaut, wie es mit der KI dieses Linienfolgers bestellt ist. Zudem scanne ich den Strich nur von einer Seite...
Zitat:
Ich kapier das nicht richtig.
kannst du den code mal so abspecken das er das bild in ein array schreibt?
Euch ist hoffentlich klar, dass dies alles hier keine "Ready to use"-Lösung ist. Die Kamera ist nur das sehr einfache Auge. Wie der Roboter das Gesehene interpetiert, ist eure Aufgabe:
Code:
#include "RP6RobotBaseLib.h"
uint8_t bildspeicher[1024], *bildzeiger; // 32*32=1KB * 8Bit Bildspeicher bereitstellen
void bild_einlesen(void)
{
uint8_t pixel[32],*pixelzeiger;
uint8_t i, zeilen, step, lines, rows, h_step, h_sync, h_delay;
zeilen=32; // Das fertige Bild soll 32 Zeilen haben
step=7; // sichtbares TV-Bild ist ca. 30-260=230/32 ergibt Zeilensprung=7
rows=0; // Anzahl der Spalten (32x32, rechengünstig,aber verzerrt)
do
{
lines=zeilen; // Anzahl der einzulesenden Zeilen
pixelzeiger=&pixel[0]; // Zeiger auf Start Pixelspeicher
cli();
// h_sync abwarten (syncsignal länger 40 bedeutet Seitenanfang)
do { h_sync=0; while (ADCH > 20); while (ADCH < 30) h_sync++; } while (h_sync < 40);
// 30-35 Zeilen Austastzeit überlesen (der Rest des hsyncs+nicht darstellbare BTX-Infos)
h_step=35; while (h_step) { while (ADCH > 20); while (ADCH < 30); h_step--; }
// Der Lesecursor befindet sich jetzt oben links im TV-Bild
// ab hier werden in step-Sprüngen in allen Zeilen jeweils das Pixel eingelesen,
// das sich im zeitlichen h_delay-Abstand vom linken TV-Bildrand befinden
// (= eine TV-Bildspalte)
while (lines--)
{
// auf die nächste gültige Zeile warten
h_step=step; while (h_step) { while (ADCH > 20); while (ADCH < 30); h_step--; }
// mit h_delay steuern wir nun den Pixel an
// Nach dem sync fängt das Bild etwas verzögert an (schwarzschulter), bei mir 20
// bei ca. 150 beginnt die 2.Schwarzschulter. Bei 150-20 möglichen Bildpunkten
// ergibt sich eine maximale Auflösung von 128 horizontal. Zusammen mit der
// vertikalen Auflösung von 230 kämen wir dann bei einem 8MHz-ATMega auf stolze
// 128*230 Bildpunkte.
h_delay=20+4*rows; while (h_delay--);
*pixelzeiger=ADCH; // letzten ADC-Wert auslesen und wegwerfen
*pixelzeiger++=ADCH; // aktuellsten ADC-Werte speichern
}
sei();
pixelzeiger=&pixel[0];
bildzeiger=&bildspeicher[32*rows];
for (i=0; i<32; i++) *bildzeiger++ = *pixelzeiger++;
}while (rows++ <zeilen);
}
int main(void)
{
uint16_t i, j;
initRobotBase();
extIntOFF(); // schaltet den E_INT1-Port auf Eingang für den ADC
//powerON();
// ADC interne Referenz 2,56V, Ergebniss linksbündig, Kanal ADC4 (E_INT1)
ADMUX = (1<<REFS1) | (1<<REFS0) | (1<<ADLAR) | 4;
// setzte free running triggern
SFIOR = (0<<ADTS2) | (0<<ADTS1) | (0<<ADTS0);
// kein interupt, Wandler einschalten, prescaller /2
ADCSRA = (0<<ADIE) | (1<<ADEN) | (0<<ADPS2) | (0<<ADPS1) | (1<<ADPS0);
// Autotriggern bedeutet jetzt free running aktivieren, altes Flag löschen
ADCSRA |= (1<<ADATE) | (1<<ADIF);
// Initialisierung starten
ADCSRA |= (1<<ADSC);
// und noch die wohl eher unnötige Initiallesung
while (!(ADCSRA & (1<<ADIF)));
ADCSRA |= (1<<ADIF);
while(1)
{
bild_einlesen();
for (i=0; i<32; i++)
{
for (j=0; j<32; j++)
{
if (bildspeicher[j+32*i] >90) writeString_P("*");
else writeString_P(" ");
}
writeInteger(i,DEC);
writeString_P("\n\r");
}
mSleep(200);
}
return(0);
}
Damit macht man z.B. 32x32-"Bilder", wenn das jemand braucht. Die Ausgabe dazu findet ihr im Anhang.
Ein kleines Filmchen zeigt, wie es funktioniert:
Bild hier
(http://www.youtube.com/watch?v=5PCvCAti1RY)
Hier wird übrigens nur per Wert > 90 ein Punkt gesetzt oder nicht. Quasi nur die Rohdaten ohne Bearbeitung.
Gruß
mic
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Hallo Sommer
Zitat:
Aber wenn ich ins Datenblatt schaue, sehe ich das der Atmega32
für eine ADC Wandlung im bestenfall 13µS benötigt.
Darüber habe ich mich auch schon gewundert. Allerdings steht das nur oben im Datenblatt. Bei der Beschreibung des ADCs wird dann immer nur von 13,5 "Taktzyklen" gesprochen. Und die verwendet er auch, ich habe keinen Weg gefunden, um das Samplen nach weniger als 10Bit abzubrechen. Mit der Zyklenrechnerei hab ich's nicht so, aber der Ansatz wäre wohl (Bei 8MHZ ATMega und perscaler /2): 1/4000000Hz Clock*14 Zyklen oder 3,5us. Dann würde ich das 4,7us-hsync mindestens einmal treffen. Wenn man genau hinschaut, sieht man im Beitrag oben im Diagramm die Schwarzschultern und die hsyncs. Allerdings ist das blöderweise spiegelverkehrt, weil ich die Werte rückwärts ausgegeben hatte. Hier ein Code der 256 Werte in Zeile 100 einliest und tabellengerecht an den PC sendet:
Code:
// Liest ab der 100. Zeile 256 Werte am Stück ein
// und sendet die Daten als Tabellenvorlage zum PC.
#include "RP6RobotBaseLib.h"
int main(void)
{
uint8_t pixel[256],*pixelzeiger, *endezeiger;
uint8_t vsync, lines;
initRobotBase();
extIntOFF();
//powerON();
// interne Referenz 2,56V, linksbündig, Kanal ADC4
ADMUX = (1<<REFS1) | (1<<REFS0) | (1<<ADLAR) | 4;
// free running triggern
SFIOR = (0<<ADTS2) | (0<<ADTS1) | (0<<ADTS0);
// kein interupt, einschalten, prescaller /2
ADCSRA = (0<<ADIE) | (1<<ADEN) | (0<<ADPS2) | (0<<ADPS1) | (1<<ADPS0);
// free running aktivieren, altes Flag löschen
ADCSRA |= (1<<ADATE) | (1<<ADIF);
// Initialisierung starten
ADCSRA |= (1<<ADSC);
while (!(ADCSRA & (1<<ADIF)));
ADCSRA |= (1<<ADIF);
pixelzeiger=&pixel[0];
endezeiger=&pixel[255];
lines=100;
cli();
do // vsync abwarten
{
vsync=0;
while (ADCH > 20);
while (ADCH < 30) vsync++;
}while (vsync < 40);
while (lines) // zeile abwarten
{
while (ADCH > 20);
while (ADCH < 30);
lines--;
}
// 256 Werte am Stück einlesen und als Basis für ein Diagramm senden
do *pixelzeiger=ADCH; while (pixelzeiger++ < endezeiger);
sei();
writeString("------------------------\n\r");
lines=0;
do
{
writeInteger(lines, DEC);
writeString_P("; ");
writeInteger(pixel[lines], DEC);
writeString_P("; ");
writeString("\n\r");
}while (++lines);
while (1)
return(0);
}
Damit schafft man mit einem 8MHz-ATMega "nur" knapp 50 Lesungen pro Zeile, weil sich die Formulierung des Einlesebefehls und damit der Code geändert hat. Im Anhang die Ausgabe des Programms mit einem schwarzen Strich vor der Kameralinse.
Wie gut sich meine Kamera an das BAS-Timeing hält, weiß ich allerdings nicht. Ich sollte mal eine alternative Signalquelle testen (oder Abwarten, bis es einer von euch nachgebaut hat).
Das zeilenweise Einlesen des TV-Signals ist inzwischen "Schnee von gestern". Meine aktuellen Programme lesen das Bild spaltenweise ein, mit je einem h_delay zwischen hsync und Lesen des Pixels pro Zeile. Damit schaffe ich nun, wie im Quellcode der Smilieerkennung zu lesen ist, locker 150 unterschiedliche Lesepositionen innerhalb einer BAS-Zeile.
Gruß
mic
[Edit]
Wenn ich das so lese, stelle ich auch fest, dass da was nicht stimmen kann. Wenn eine Zeile (laut Wiki) 64us dauert, kann ich mit 3,5us pro Lesung niemals auf 50 oder gar 60 Werte/Zeile kommen. Da passt etwas noch nicht, aber trotzdem funktioniert es irgendwie. 8-[