2-Axis Pan-Tilt Camera Module 组装和配置教程

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产品组装

注：本产品的组装教程中含有树莓派的安装和 SD 卡的配置，需要自备树莓派和 SD 卡，该产品具体的配置清单请见产品详情页中。

视频安装过程中水平舵机和倾斜舵机之间没有连接，需要按照下方教程中进行校准舵机的操作之后再进行连接，具体操作步骤请见下方教程。


校准舵机

产品组装完成后，不要立马给产品通电，在进行树莓派环境配置之前，先来给舵机进行设置 ID 和中位。先在上电前用 USB 线将电脑与产品上机器人通用驱动板的USB接口连接（注意要是中间的 USB 接口），这样可以避免未给产品舵机设置中位上电而引起舵机莫名的转动。


检查电源开关处于 OFF 位置，接着使用配置的 12V 5A 电源线接入到产品上的电源接口，注意上方红色字体部分为必做步骤；再打开电源开关，给产品通电开机。由于此时树莓派中无 SD 卡，树莓派中无系统，但是下位机的云台功能（除摄像头外相关功能）是可以脱离上位机使用的。


开机时 OLED 屏幕上会显示“PT CAM Version:0.9”，即代表下位机驱动程序版本为 0.9 版本的，若没有显示这个，则需要根据产品固件更新部分进行更新。开机完成后 OLED 屏幕上显示内容含义如下：

  • 第一行 AP：下位机程序的热点名，表明此时下位机驱动程序 WIFI 处于 AP 模式下。
  • 第二行 ST：表示 STA 模式处于关闭状态，当 WiFi 处于 STA 模式时，路由器会分配一个 IP 地址并显示出来。
  • 第三行 MAC：为本设备的 MAC 地址，该地址是唯一的，用于 ESP-NOW 通信。
  • 第四行表示该产品的电源电压。


开机后使用手机或电脑连接到此时的 WIFI：PT，密码是12345678，连接 WiFi 后打开谷歌浏览器，在网址栏中输入 192.168.4.1 打开下位机的 Web 端云台使用界面。接下来就可以来给舵机设置 ID 和中位了。


设置 ID

水平舵机和倾斜舵机初始 ID 都是为 1，但是水平舵机的 ID 应该设置为 2。

  1. 在产品组装时水平舵机和倾斜舵机是没有连接的，若您连接了，则要断开与倾斜舵机的连接，确保您设置舵机的 ID 仅为水平舵机的 ID。
  2. 在“FEEDBACK INFOMATION”模块的输入框中输入设置舵机 ID JSON 格式的指令：
{"T":501,"raw":1,"new":2}
  • T：JSON指令值，固定值，不可修改。
  • raw：舵机旧 ID，默认舵机出厂 ID 都是 1。
  • new：需要更改的舵机新 ID，水平舵机的 ID 需要设置为 2，则改为 2。

也可以直接点击下方 CMD_SET_SERVO_ID 指令的 INPUT 键，会直接将设置舵机 ID JSON 格式的指令输入到输入框中，将 new 的值更改为 2。点击“SEND”发送即设置成功。

FEEDBACK .png


设置中位

现在将水平舵机与倾斜舵机之间连接起来，在设置中位前，先关闭两个舵机的扭矩锁，在“FEEDBACK INFOMATION”模块的输入框中输入扭矩锁开关 ID JSON 格式的指令： 

{"T":210,"cmd":0}

两个舵机的扭矩锁都关闭后，如下图所示，手动调整两个舵机的角度，使摄像头平行地指向正前方。

Middlesettings1.png

调整好两个舵机的角度后，分别输入设置舵机中位 JSON 格式的指令： 

{"T":502,"id":1}
  • id：表示舵机的 ID，1 为倾斜舵机，2 为水平舵机。

设置好中位后，可以点击方块的上下左右按键来控制云台舵机的运动至其它角度，再持续点击“FOEWARD”按钮看两个舵机关节是否会转动到设置中位调的角度。或者发送舵机云台控制的 JSON 指令： 

{"T":133,"X":0,"Y":0,"SPD":0,"ACC":0}

让两个舵机的 X 和 Y 的值都为 0，转动至中位则代表 ID 和中位都设置正确，舵机校准完成。如果云台工作不正常，则需要重新进行一遍舵机校准的所有步骤。工作正常的话，则代表舵机的 ID 和中位都设置好了，关闭产品的电源，接下来就可以开始进行树莓派环境配置了。


树莓派软件配置教程

树莓派官方开发了一款图形SD卡写入工具为Raspberry Pi Imager，适用Windows、Mac OS和Ubuntu等操作系统；

它会自动下载图像并将其安装到 SD 卡中，也可以使用它将其它系统镜像安装到SD卡中，点击Raspberry Pi Imager官网链接，下载最新版本的Raspberry Pi Imager并安装它。

方法一

直接给树莓派 SD 卡烧录我们已经配置好的镜像，烧录完成之后就能直接使用，不需要再进行软件安装。该系统镜像的用户名和密码默认都是 ws。


烧录镜像

器件准备（自行准备，产品配置清单中不包含）

  1. SD卡读卡器
  2. 至少8GB的SD卡


镜像准备

  • 下载链接：云台镜像 提取码：R5mw
  • 用户名：ws 密码：ws


操作步骤
1. 首先使用 SD 卡读卡器将 SD 卡连接至电脑，打开 Raspberry Pi Imager，第一个“CHOOSE DEVICE”不用选（该产品目前仅支持树莓派 4B 和树莓派 5），点击“选择操作系统”来选择要烧录的操作系统。

Writeimage3-1.png


2. 在系统镜像选择界面划至最底下，点击“Use custom”来选择前面下载的配置好的镜像。

RpRrWI-4.png


3. 接着点击“选择SD卡”来选择要烧录系统的 SD 卡。

Writeiimage5.png


4. 上述选择全部选择好后，点击“NEXT”。会弹出一个自定义设置对话框，选择“编辑设置”。

Writeimage7.png


5. 首先先在“GENERAL”这一栏中取消勾选设置用户名和 WiFi，如下图所示勾选。配置好的镜像用户名和密码默认都是 ws，因此这里不用设置。如果您要连接到您的WIFI，可以在烧录完该镜像后参考网络配置部分进行WIFI配置。

Writeimage8-1.png


6. 接着在“SERVICES”取消开启 SSH 服务，烧录完该镜像后可以参考 SSH 服务开启教程来开启SSH服务。至此，设置好后，点击保存，会弹出 SD 卡上的数据都会被删除，选择“是”。

Writeimage9-1.png
Writeimage10.png

开始烧录镜像，等待一段时间烧录完成后，Raspberry Pi Imager 会自动弹出 SD 卡，取下 SD 卡插入到树莓派中。打开电源主开关，给树莓派通电开机，接下来参考产品使用教程来了解该产品的使用。

方法二

我们也提供软件自行配置的方法，您可以在一个新的 Bookworm 系统中或您现有的系统中进行云台项目的安装。注意：现版本的程序目前只基于树莓派官方 Bookworm 系统运行，其它版本系统不支持。


安装操作系统

1. 首先使用 SD 卡读卡器将 SD 卡连接至电脑，打开 Raspberry Pi Imager，第一个“CHOOSE DEVICE”不用选（该产品目前仅支持树莓派 4B 和树莓派 5），点击“选择操作系统”来选择要烧录的操作系统。

Writeimage3-1.png


2. 我们提供的树莓派程序是基于树莓派官方目前最新的系统进行的，因此这里选择Bookworm （64-bit)的即可。

Writeimage4.png


3. 接着点击“选择SD卡”来选择要烧录系统的 SD 卡。

Writeimage5-1.png


4. 上述选择全部选择好后，点击“NEXT”。会弹出一个自定义设置对话框，选择“编辑设置”。

Writeimage7.png


5. 首先先在“GENERAL”这一栏中取消勾选设置用户名和 WiFi，如下图所示勾选。其中，Username、password 和 WiFi 的热点名及密码需要改成自己的，且WIFI国家选择为 CN。

Writeimage8.png


6. 接着在“SERVICES”开启 SSH 服务，这样后可以使用 SSH 连接来远程控制您的树莓派系统。至此，设置好后，点击保存，会弹出 SD 卡上的数据都会被删除，选择“是”。

Writeimage9.png
Writeimage10.png

开始烧录镜像，等待一段时间烧录完成后，Raspberry Pi Imager 会自动弹出 SD 卡，取下 SD 卡插入到树莓派中。打开电源主开关，给树莓派通电开机。


下载例程

树莓派开机会自动连接到上面设置的热点，可以参考获取树莓派 IP 地址教程来获取 IP 地址。在“开始”菜单栏中输入 cmd，打开命令提示符，用 SSH 远程连接到树莓派，输入： 

ssh 用户名@IP地址

回车，输入yes，再输入你前面设置的密码。输入密码时屏幕上没有变化属于正常现象，密码输入完成后按回车键即可访问树莓派。参考下图。

Upload.png

从微雪的 Github 上克隆项目文件到系统本地： 

git clone https://github.com/waveshareteam/ugv_rpi.git


软件安装

克隆完后，来进行安装软件，先进入到 ugv_rpi 项目文件夹下： 

cd ugv_rpi


分别输入以下两个命令来给 setup.sh 和 autorun.sh 两个文件添加可执行权限： 

sudo chmod +x setup.sh
sudo chmod +x autorun.sh


执行 ./setup.sh -i 安装脚本文件来安装软件，输入： 

sudo ./setup.sh -i

这个安装过程会持续几分钟，安装完成后，窗口内会显示有 Successfully 和 Setup completed 即代表安装成功，如下图。

Install2-1.png


执行 ./autorun.sh 自动运行脚本文件： 

./autorun.sh

AccessPopup 安装，用于产品开机后自动建立热点： 

cd AccessPopup
sudo chmod +x installconfig.sh

执行安装配置文件： 

sudo ./installconfig.sh

输入 1 进行安装，等待安装完成，出现“Press any key to continue”后，按任意键，接着输入 9 退出安装配置。 

如果您是树莓派 4B 的话，则需要从 Python 虚拟环境和用户环境中删除 v4l2.py。这将允许程序自动使用系统范围的 v4l2.py，在终端中输入：
cd ugv_rpi/
sudo rm ugv-env/lib/python3.11/site-packages/v4l2.py  
sudo rm /home/[your_user_name]/.local/lib/python3.11/site-packages/v4l2.py
树莓派 5 不用执行上述的操作。

最后输入 sudo reboot 重启来使安装变化生效。 

sudo reboot

重启后，云台所有的安装和环境配置到这里就结束了，接下来参考产品使用教程来了解该产品的使用。

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