2-Axis Pan-Tilt Camera Module 组装和配置教程
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。
- 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。
- 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。
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。
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)
- SD卡读卡器
- 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。
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。
3. 接着点击“选择SD卡”来选择要烧录系统的 SD 卡。
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”。
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。
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”。
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。
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Bookworem(64-bit)的即可。
3. 接着点击“选择SD卡”来选择要烧录系统的 SD 卡。
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”。
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。
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”。
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。
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。
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。