OpenMV如何与STM32单片机通信

这篇文章主要介绍了OpenMV如何与STM32单片机通信，具有一定借鉴价值，感兴趣的朋友可以参考下，希望大家阅读完这篇文章之后大有收获，下面让小编带着大家一起了解一下。

硬件连接

我所用到的材料如下: 四针IIC OLED，OpenMV(OV7725)，STM32F103C8T6最小系统板，数据线N条(OpenMV的数据线只能用官方自带的，其他的基本都用不了)，杜邦线若干。

1.OpenMV端：由图知UART_RX-P5 ------ UART_TX-P4

2.STM32端：USART_TX-PA9 -----USART_RX-PA10

3.四针OLED IIC连接:SDA-PA2-----SCL-PA1 由于使用的是模拟IIC而不是硬件IIC，可以根据个人需要修改IO口来控制SDA线和SCL线，只需要简单修改一下代码即可。
4.STM32的TX(RX)接OpenMV的RX(TX),OLED连接到STM32即可。

软件代码---OpenMV端

import sensor, image, time,math,pybfrom pyb import UART,LEDimport jsonimport ustructsensor.reset()sensor.set_pixformat(sensor.RGB565)sensor.set_framesize(sensor.QVGA)sensor.skip_frames(time = 2000)sensor.set_auto_gain(False) # must be turned off for color trackingsensor.set_auto_whitebal(False) # must be turned off for color trackingred_threshold_01=(10, 100, 127, 32, -43, 67)clock = time.clock()uart = UART(3,115200)   #定义串口3变量uart.init(115200, bits=8, parity=None, stop=1) # init with given parametersdef find_max(blobs):    #定义寻找色块面积最大的函数    max_size=0    for blob in blobs:        if blob.pixels() > max_size:            max_blob=blob            max_size = blob.pixels()    return max_blobdef sending_data(cx,cy,cw,ch):    global uart;    #frame=[0x2C,18,cx%0xff,int(cx/0xff),cy%0xff,int(cy/0xff),0x5B];    #data = bytearray(frame)    data = ustruct.pack("
bytearray([, , ,])组合uart.write()的作用与直接调用sending_data(cx,cy,cw,ch)作用是一样的
软件代码---STM32端
工程总共包含如下文件:main.c、iic.c、iic.h、oled.c、oled.h、uart.c、uart.h。由于OLED的代码存在版权问题，需要的可以邮箱私发。
/***** oled.h *****/
#ifndef __USART_H#define __USART_H#include "sys.h"void USART1_Init(void);//串口1初始化并启动#endif
/***** oled.c *****/
#include "uart.h"#include "oled.h"#include "stdio.h"static u8 Cx=0,Cy=0,Cw=0,Ch=0;void USART1_Init(void){           //USART1_TX:PA 9                   //USART1_RX:PA10                GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;     //串口端口配置结构体变量                USART_InitTypeDef USART_InitStructure;   //串口参数配置结构体变量                NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;     //串口中断配置结构体变量                RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);                     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);   //打开PA端口时钟            //USART1_TX   PA9            GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;                    //PA9                 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;            //设定IO口的输出速度为50MHz            GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;                         //复用推挽输出            GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                    //初始化PA9            //USART1_RX       PA10            GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;             //PA10            GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;  //浮空输入            GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                 //初始化PA10             //USART1 NVIC 配置            NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;                NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0 ;  //抢占优先级0                NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;                //子优先级2                NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                                                                                  //IRQ通道使能                NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                               //根据指定的参数初始化VIC寄存器            //USART 初始化设置                USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;                  //串口波特率为115200                USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;   //字长为8位数据格式                USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;        //一个停止位                USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;           //无奇偶校验位                USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;   //无硬件数据流控制                USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;                       //收发模式            USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);                     //初始化串口1            USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); //使能中断                 USART_Cmd(USART1, ENABLE);                     //使能串口1              USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);        //清串口1发送标志                }//USART1 全局中断服务函数void USART1_IRQHandler(void)                        {                u8 com_data;                 u8 i;                static u8 RxCounter1=0;                static u16 RxBuffer1[10]={0};                static u8 RxState = 0;                      static u8 RxFlag1 = 0;                if( USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)!=RESET)         //接收中断                  {                                USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);   //清除中断标志                                com_data = USART_ReceiveData(USART1);                                                        if(RxState==0&&com_data==0x2C)  //0x2c帧头                                {                                        RxState=1;                                        RxBuffer1[RxCounter1++]=com_data;OLED_Refresh();                                }                                                else if(RxState==1&&com_data==0x12)  //0x12帧头                                {                                        RxState=2;                                        RxBuffer1[RxCounter1++]=com_data;                                }                                                else if(RxState==2)                                {                                        RxBuffer1[RxCounter1++]=com_data;                                        if(RxCounter1>=10||com_data == 0x5B)       //RxBuffer1接受满了,接收数据结束                                        {                                                RxState=3;                                                RxFlag1=1;                                                Cx=RxBuffer1[RxCounter1-5];                                                Cy=RxBuffer1[RxCounter1-4];                                                Cw=RxBuffer1[RxCounter1-3];                                                Ch=RxBuffer1[RxCounter1-2];                                        }                                }                                                else if(RxState==3)                //检测是否接受到结束标志                                {                                                if(RxBuffer1[RxCounter1-1] == 0x5B)                                                {                                                                        USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,DISABLE);//关闭DTSABLE中断                                                                        if(RxFlag1)                                                                        {                                                                        OLED_Refresh();                                                                        OLED_ShowNum(0, 0,Cx,3,16,1);                                                                        OLED_ShowNum(0,17,Cy,3,16,1);                                                                        OLED_ShowNum(0,33,Cw,3,16,1);                                                                        OLED_ShowNum(0,49,Ch,3,16,1);                                                                        }                                                                        RxFlag1 = 0;                                                                        RxCounter1 = 0;                                                                        RxState = 0;                                                                        USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);                                                }                                                else   //接收错误                                                {                                                                        RxState = 0;                                                                        RxCounter1=0;                                                                        for(i=0;i<10;i++)                                                                        {                                                                                        RxBuffer1[i]=0x00;      //将存放数据数组清零                                                                        }                                                }                                }                                         else   //接收异常                                {                                                RxState = 0;                                                RxCounter1=0;                                                for(i=0;i<10;i++)                                                {                                                                RxBuffer1[i]=0x00;      //将存放数据数组清零                                                }                                }                }                }
解释:OpenMV发送数据包给STM32，STM32利用中断接收数据并把数据存放在RxBuffer1这个数组里，并且在中断中利用OLED显示cx，cy，cw，ch四个坐标。在中断中，有如下函数：
else if(RxState==2)                                {                                        RxBuffer1[RxCounter1++]=com_data;                                        if(RxCounter1>=10||com_data == 0x5B)       //RxBuffer1接受满了,接收数据结束                                        {                                                RxState=3;                                                RxFlag1=1;                                                Cx=RxBuffer1[RxCounter-5];                                                Cy=RxBuffer1[RxCounter-4];                                                Cw=RxBuffer1[RxCounter-3];                                                Ch=RxBuffer1[RxCounter1-2];                                        }                                }
RxBuffer1是一个装有接收OpenMV数据的数组，RxCounter1起着一个计数器的作用，当RxBuffer[RxCounter1-1]存放的数据为数据包的帧位时，说明已经接收成功整个数据包，此时RxBuffer[RxCounter1-2]存放ch坐标值，RxBuffer[RxCounter1-3]存放cw坐标值，RxBuffer[RxCounter1-4]存放cy坐标值，RxBuffer[RxCounter1-5]存放cx坐标值，此后在RxState=3过程中将这四个坐标显示出来即可。
特别注意的是：STM32中断每发生一次，只会接收到一字节的数据，因此，进行七次才会接收完一整帧的数据包，这一点需要读者仔细揣摩，结合上文中说的静态变量关键字static，定义了：
u8 com_data; u8 i;static u8 RxCounter1=0;static u8 RxBuffer1[10]={0};static u8 RxState = 0;      static u8 RxFlag1 = 0;
请读者仔细揣摩为什么com_data(端口接收到的数据)、i定义的是动态的(auto)，而RxBuffer1(装接收到数据的静态全局数组)、RxState(状态标志变量)、RxFlag1(接受结束标志变量)定义的确实静态的，这一点并不难理解。
利用PC端测试数据数据是否发送接收正常
在进行OpenMV与STM32的通信测试过程中，我使用了USB转TTL模块，将OpenMV(或STM32单片机)与PC端进行通信确保数据发出或者接收正常。
OpenMV&&PC
OpenMV_RX接模块TX
OpenMV_TX接模块RX
OpenMV_GND接模块GND
然后打开OpenMV，在大循环while(True)中使用语句:
DATA=bytearray[(1,2,3,4,5)]uart.write(DATA)
打开PC端串口助手，注意设置一样的波特率、停止位、发送字节数等，查看串口助手是否接受到了数据。
STM32&&PC
STM32_RX接模块TX
STM32_TX接模块RX
STM32_GND接模块GND
注意：不管是STM32与PC还是OpenMV与PC还是STM32与OpenMV通信，都要将二者的GND连接在一起。
在main.c中先调用stdio头文件，大循环中使用如下语句：
while(1){                printf("HelloWorld!");}
打开串口助手查看是否接收到了数据。
学习补充 (代码看不懂的时候可以来看一下)
补充1:static关键字(静态变量)的使用
static 修饰全局函数和全局变量,只能在本源文件使用。举个例子，比如用以下语句static u8 RxBuffer[10] 定义了一个名为RxBuffer的静态数组，数组元素类型为unsigned char型。在包含Rxbuffer的源文件中，Rxbuffer相当于一个全局变量，任意地方修改RxBuffer的值，RxBuffer都会随之改变。而且包含RxBuffer的函数在多次运行后RxBuffer的值会一直保存(除非重新赋值)。在C语言学习中，利用static关键字求阶乘是一个很好的例子：
#include"stdio.h"long fun(int n);void main(){    int i,n;    printf("input the value of n:");    scanf("%d",&n);    for(i=1;i<=n;i++)    {        printf("%d! = \n",i,fun(i));    }}>long fun(int n){    static long p=1;     p=p*n;    return p;}
效果为依次输出n！(n=1，2，3…n)
这个例子中，第一次p的值为1，第二次p的值变成了p x n=1 x 2=2，这个值会一直保存，如果p没有定义为静态类型，那么在第一次运算过后p的值会重新被赋值为1，这就是auto型(不声明默认为auto型)与static型的最大区别。
总结:static关键字定义的变量是全局变量，在static所包含的函数多次运行时，该变量不会被多次初始化，只会初始化一次。
补充2:extern关键字(外部变量)的使用
程序的编译单位是源程序文件，一个源文件可以包含一个或若干个函数。在函数内定义的变量是局部变量，而在函数之外定义的变量则称为外部变量，外部变量也就是我们所讲的全局变量。它的存储方式为静态存储，其生存周期为整个程序的生存周期。全局变量可以为本文件中的其他函数所共用，它的有效范围为从定义变量的位置开始到本源文件结束。
如果整个工程由多个源文件组成，在一个源文件中想引用另外一个源文件中已经定义的外部变量，同样只需在引用变量的文件中用 extern 关键字加以声明即可。下面就来看一个多文件的示例:
/****max.c****/#include /*外部变量声明*/extern int g_X ;extern int g_Y ;int max(){    return (g_X > g_Y ? g_X : g_Y);}/***main.c****/#include /*定义两个全局变量*/int g_X=10;int g_Y=20;int max();int main(void){    int result;    result = max();    printf("the max value is %d\n",result);    return 0;}运行结果为：the max value is 20
对于多个文件的工程，都可以采用上面这种方法来操作。对于模块化的程序文件，可在其文件中预先留好外部变量的接口，也就是只采用 extern 声明变量，而不定义变量，max.c 文件中的 g_X 与 g_Y 就是如此操作的。比如想要在主函数中调用usart.c中的变量x，usart.c中有着这样的定义：static u8 x=0在usart.h中可以这样写：extern u8 x在main.c中包含usart.h头文件，这样在编译的时候就会在main.c中调用x外部变量。
总结：extern关键字是外部变量，静态类型的全局变量，可以在源文件中调用其他文件中的变量，在多文件工程中配合头文件使用。
补充3:MicroPython一些库函数的解释
1.ustruct.pack函数:
import ustruct,在ustruct中
data = ustruct.pack("
""bbhhhhb"简单来说就是要发送数据的声明，bbhhhhb共七个，代表发送七个数据，对照下面的表，可以知道七个数据按时序发送为unsigner char、unsigned char、short、short、short、short、unsigned char。0x2c为数据帧的帧头，即检测到数据流的开始，但是一个帧头可能会出现偶然性，因此设置两个帧头0x2c与0x12以便在中断中检测是否检测到了帧头以便存放有用数据。0x5b为帧尾，即数据帧结束的标志。

2.bytearray([ , , , ])函数:
用于把十六进制数据以字节形式存放到字节数组中，以便以数据帧的形式发送出去进行通信。
FH = bytearray([0x2C,0x12,cx,cy,cw,ch,0x5B])uart,write(FH)
7.效果展示(可以先来看效果)
从上到下依次为CX,CY,CW,CH
博客更新
1.有朋友反馈OpenMv端找不到色块就会报错，解决方案如下：
while(True):    clock.tick()    img = sensor.snapshot()    blobs = img.find_blobs([red_threshold_01])    cx=0;cy=0;    if blobs:                max_b = find_max(blobs)            #如果找到了目标颜色            cx=max_b[5]            cy=max_b[6]            cw=max_b[2]            ch=max_b[3]            img.draw_rectangle(max_b[0:4]) # rect            img.draw_cross(max_b[5], max_b[6]) # cx, cy            FH = bytearray([0x2C,0x12,cx,cy,cw,ch,0x5B])            #sending_data(cx,cy,cw,ch)            uart.write(FH)            print(cx,cy,cw,ch)
在以上代码中，将max_b = find_max(blobs) 移到if blobs外即可。
2.有朋友反馈OpenMV发送数据只能发送一个字节，也就是说大于255的数据无法直接通过代码完成，现在提供以下解决方案：在STM32端代码中依次保存大于255数字的高八位和低八位最后在组合在一起即可。
2021/9/15更新 4字节与浮点数之间的转换（参考）
#if 1 int main(){        #if 0        //字符型数据分成四个字节存放在数组中        float m = 23.25;        unsigned char *a;        a = (unsigned char *)&m;        printf("0x%x \n0x%x \n0x%x \n0x%x \n",a[0],a[1],a[2],a[3]);                #endif                #if 1        //四个字节数据合成存放在数组中        unsigned char a[]={0x00,0x00,0xba,0x41};        float BYTE;        BYTE = *(float *)&a;        printf("%f\n",BYTE);        #endif}#endif
上述代码实现了将四个字节转换为一个浮点数的功能，同时也实现了将一个浮点数拆分为四个字节功能。在Openmv传数据时，只能传输一个字节，大于255的数无法以一字节形式发送，因此可以在Openmv端将该数据拆分成两个字节，分别发送给Stm32端，同时Stm32端对传来的数据进行合成，合成并解析为对应的数据。
另一种解决方案：python传数据的1/2，单片机在乘2即可。
感谢你能够认真阅读完这篇文章，希望小编分享的"OpenMV如何与STM32单片机通信"这篇文章对大家有帮助，同时也希望大家多多支持，关注行业资讯频道，更多相关知识等着你来学习!