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Controllare la posizione del servo con gesti della mano per Arduino

In questo tutorial, impareremo come controllare un servomotore utilizzando gesti della mano. Muovendo la mano a sinistra o a destra, puoi far rispondere il servomotore di conseguenza. Questo progetto utilizza il sensore di gesti APDS-9960 per rilevare i movimenti della mano e tradurli in posizioni del servomotore. Per una spiegazione visiva dettagliata, assicurati di controllare il video (nel video a :30).

I componenti principali che utilizzeremo includono un servomotore e il sensore di gesti APDS-9960. Il servomotore ruoterà a angoli specifici in base ai gesti rilevati, mentre il sensore APDS-9960 interpreterà i movimenti della mano. Questa configurazione consente un modo intuitivo per controllare il servomotore senza contatto fisico.

Hardware Spiegato

Il servomotore è un piccolo dispositivo che può ruotare a angoli specifici, rendendolo ideale per applicazioni che richiedono un posizionamento preciso. Ha tipicamente tre fili: alimentazione (rosso), terra (nero) e segnale (arancione). Il filo del segnale riceve comandi per muovere il servomotore a un angolo specificato.

L'APDS-9960 è un sensore versatile in grado di rilevare gesti, luce ambientale e colore. Comunica con l'Arduino tramite I2C e richiede alcuni pin per l'alimentazione e il trasferimento dei dati. Il sensore può rilevare movimenti come su, giù, sinistra e destra, che utilizzeremo per controllare il servo.

Dettagli della scheda tecnica

• Assicurati che il servo sia alimentato con una tensione adeguata (tipicamente 5V).
• Collegare l'APDS-9960 all'Arduino utilizzando la comunicazione I2C.
• Fai attenzione al pin di interruzione per il sensore di gesti.
• Utilizzare resistori di pull-up se necessario per una rilevazione del segnale stabile.
• Assicurati di calibrare il sensore in diverse condizioni di illuminazione per una maggiore precisione.

Per cablare i componenti, inizia con il servo motore. Collega il filo rosso al pin 5V dell'Arduino, il filo nero a terra (GND) e il filo di segnale arancione al pin.9Questo permetterà all'Arduino di controllare la posizione del servo.

Successivamente, collega il sensore di gesti APDS-9960. Collega ilV_Ncollegare al 3.3V dell'Arduino, e ilGNDpin to ground. TheINTil pin deve essere collegato al pin2sull'Arduino, mentre ilSDAeSCLi perni vanno ai perniA4eA5, rispettivamente. Questa configurazione consente al sensore di comunicare efficacemente con l'Arduino.

Esempi di codice e guida passo passo

Nella funzione di setup, inizializziamo il servo e il sensore di gesti. La lineamyservo.attach(9);collega il servo al pin 9, che abbiamo precedentemente connesso. Questo consente al servo di ricevere comandi dall'Arduino.

void setup() {
 myservo.attach(9);  // attaches the servo on pin 9 to the servo object
 // Set interrupt pin as input
 pinMode(APDS9960_INT, INPUT);
 // Initialize Serial port
 Serial.begin(9600);
}

Successivamente, definiamo come il sistema gestisce i gesti nella funzione loop. Il metodohandleGesture();controlla i gesti disponibili ed esegue le azioni corrispondenti. Ad esempio, se il gesto rilevato è a sinistra, il servo si muoverà a 180 gradi.

void handleGesture() {
    if ( apds.isGestureAvailable() ) {
    switch ( apds.readGesture() ) {
      case DIR_LEFT:
        myservo.write(180);  // added by RoboJax
        break;
      case DIR_RIGHT:
        myservo.write(0);   // added by RoboJax
        break;
    }
  }
}

Infine, il ciclo controlla continuamente i gesti e aggiorna la posizione del servo in base al gesto rilevato. Assicurati di testare l'impostazione in diverse condizioni di illuminazione per ottenere un riconoscimento dei gesti accurato.

Dimostrazione / Cosa Aspettarsi

Una volta che tutto è cablato e il codice è caricato, dovresti essere in grado di controllare il servo muovendo la mano a sinistra o a destra. Il servo ruoterà di 180 gradi per un gesto a sinistra e tornerà a 0 gradi per un gesto a destra. Se i gesti non vengono rilevati, controlla il posizionamento del sensore e le condizioni di luce circostanti (nel video alle 05:30).

Capitoli

• Introduzione - 00:00
• Panoramica dell'hardware - 01:30
• Istruzioni di cablaggio - 03:00
• Spiegazione del codice - 04:30
• Dimostrazione - 06:00

Immagini

APDS-9960 gesture sensor module -2

APDS-9960 gesture sensor module -1

Arduino wiring of APDS9960 to control Servo motor using hand gesture

APDS-9960 gesture sensor -3

APDS-9960 gesture sensor module -2

APDS-9960 gesture sensor module -1

Arduino wiring of APDS9960 to control Servo motor using hand gesture

APDS-9960 gesture sensor -3

++
/*
 * Modificato per RoboJax da A.B.S. il 09 maggio 2017  
 * ad Ajax, Ontario, Canada. www.RoboJax.com  
 * 
 * Fonte originale:  
 * APDS-9960 Sensore RGB e di Gestures  
 * Shawn Hymel @ SparkFun Electronics  
 * 30 maggio 2014  
 * https://github.com/sparkfun/APDS-9960_RGB_and_Gesture_Sensor  
 * 
 * Distribuito così com'è; non viene fornita alcuna garanzia.
 */

#include <Wire.h>

 // aggiunto da RoboJax
#include <Servo.h>

#include <SparkFun_APDS9960.h>


Servo myservo; // crea un oggetto servo per controllare un servo // aggiunto da RoboJax

 // Spilli
#define APDS9960_INT    2 // Deve essere un pin di interruzione.

 // Costanti

 // Variabili Globali
SparkFun_APDS9960 apds = SparkFun_APDS9960();
int isr_flag = 0;

void setup() {
 myservo.attach(9); // collega il servo al pin 9 all'oggetto servo
 // Imposta il pin di interrupt come ingresso
  pinMode(APDS9960_INT, INPUT);

 // Inizializza la porta seriale
  Serial.begin(9600);
  Serial.println();
  Serial.println(F("--------------------------------"));
  Serial.println(F("SparkFun APDS-9960 - GestureTest"));
  Serial.println(F("--------------------------------"));

 // Inizializza la routine di servizio per le interruzioni
  attachInterrupt(0, interruptRoutine, FALLING);

 // Inizializza APDS-9960 (configura I2C e valori iniziali)
  if ( apds.init() ) {
    Serial.println(F("APDS-9960 initialization complete"));
  } else {
    Serial.println(F("Something went wrong during APDS-9960 init!"));
  }

 // Avvia il motore del sensore di gesti APDS-9960
  if ( apds.enableGestureSensor(true) ) {
    Serial.println(F("Gesture sensor is now running"));
  } else {
    Serial.println(F("Something went wrong during gesture sensor init!"));
  }
}

void loop() {
  if( isr_flag == 1 ) {
    detachInterrupt(0);
    handleGesture();
    isr_flag = 0;
    attachInterrupt(0, interruptRoutine, FALLING);
  }
}

void interruptRoutine() {
  isr_flag = 1;
}

void handleGesture() {
    if ( apds.isGestureAvailable() ) {
    switch ( apds.readGesture() ) {
      case DIR_UP:
        Serial.println("UP");
        break;
      case DIR_DOWN:
        Serial.println("DOWN");
        break;
      case DIR_LEFT:
        Serial.println("LEFT");
        myservo.write(180); // aggiunto da RoboJax
        break;
      case DIR_RIGHT:
        Serial.println("RIGHT");
        myservo.write(0); // aggiunto da RoboJax
        break;
      case DIR_NEAR:
        Serial.println("NEAR");
        break;
      case DIR_FAR:
        Serial.println("FAR");
        break;
      default:
        Serial.println("NONE");
    }
  }
}