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基于单片机的LabView魔方复原

基于单片机的LabView魔方复原,支持语音识别,支持颜色识别,可以校正颜色。 当识别出错,可锁定颜色,在颜色盒中选取颜色并修改。

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团队介绍

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团队成员

殷培 工程师

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项目简介
基于单片机的LabView魔方复原,支持语音识别,支持颜色识别,可以校正颜色。 当识别出错,可锁定颜色,在颜色盒中选取颜色并修改。
硬件说明

框架采用PCB制作的,模仿玩具零件的方法,将所需要的结构,绘制在PCB中,PCB工艺的精度是很高的,不仅工艺简单,拼装容易,配合使用小合页和螺母,实现正六边形结构的盒子,安装电机,使用联轴器和切割掉的头部的内六角螺杆,完成了该结构。(说的不是很清楚,直接上图。)

1.使用autoCAD,画结构图(autoCAD比AD10画图更快更方便);首先,根据魔方、合页、电机及其安装尺寸与位置,画图结构图;如图所示。

2 将CAD图纸导入AD10中。

3 电机的安装。

4 整体结构。

6 原理图。

 

 

7 PCB文件。


软件说明

单片机程序部分


单片机程序框图



LabView部分

作者

小鹰fighting

时间

2015年01月11日

系统

Win7

LabVIEW版本

LabVIEW 2013

NI-VISA 5.4

NI Vision 2013

辅助软件

DroidCam3.6.2 电脑版

DroidCam1.4.2 安卓版

(使用手机作为摄像头,分辨率设置为640*480)

程序框架

Actor Framework

程序功能

加载wrl文件,生成魔方。

支持语音识别。

支持颜色识别。

可以校正颜色。

当识别出错,可锁定颜色,在颜色盒中选取颜色并修改。

可开启或关闭串口功能,通过串口发送当前指令。

解决方案生成后,可单步或连续运行,亦可前进或后退。

1 程序文本文件说明

1-1运行前,如果不需要串口,修改配置文件RubikCube++\Serial\Serial\ Serial Configure.ini

将“串口使能”改为“FALSE”。

若需要修改串口端口号及其波特率,对应修改即可。

 

1-2 颜色校正数据在data.txt中,路径为RubikCube++\Vision\Supports\data.txt

1-3 颜色空间YCrCb的阀值在Threshold中,路径为RubikCube++\Vision\Supports\Threshold.txt

 

2 操作说明

2-1 启动VI

 

2-2 运行 Splash Screen.vi,耐心等待进度条完成。

2-3 运行DroidCam软件,包含电脑端和手机端,选择USB模式(USB比WiFi稳定),连接成功后,手机端就会调用摄像头,并且可以调焦。

2-4 选择Cam之后,点击启动,运行“魔方颜色识别”。

 

2-5 当颜色识别出错时,可以校正颜色,校正步骤如下:

1.  将魔方放在识别区域内;

2.  点击“锁定”,在颜色盒中选取颜色,修改颜色,当颜色一一对应之后,点击“校正颜色”;

3.  若该面已经包含6个颜色了,可点击“校正成功”,强烈推荐校正6个面,这样更准,最后点击“校正成功”。

4.  阀值与数据分别保存在1-3与1-2说明中。

2-6 在识别过程中,若颜色识别出错,可修改,如图所示。

2-7 六个面识别完成之后,便生成该魔方状态,当准备就绪之后,可点击“连续运行”。

2-8 当没有硬件,运行之前,按1-1的方法,可以关闭串口,直接手动旋转,可以语音控制“下一步”、“上一步”、“运行”、“暂停”,方便跟着旋转魔方。(PS:使用win7系统效果较好,需开启语音开关。)

 

3 实现方法

3-1 采用Actor Framework框架,可拓展性更好。

3-2 使用27个wrl文件,构造出3D魔方

3-3 魔方运行及计算说明

3-4 语音识别为调用Windows Speech SDK

3-5 颜色识别部分:将RGB转换为YCrCb(亮度、红色分量、蓝色分量),目前使用的是CrCb进行阀值判定,虽然不是100%正确,但是效果还可以,并且出错后可以锁定颜色,进行修改。校正方法请看说明2-5.



演示效果

演示视频:

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评论区(7 )
  • LEOzht: 学习学习

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  • xiaochang1: 厉害

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  • elecxw: 注意看PCB板子的左上角的时间,是2013年做的产品啊→_→

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  • 荣琪: 和步进电机连接的那个长的圆柱是什么东西啊?

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    • h1654155873.8037: 联轴器

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  • 超级开发板: 这个不错,学习了

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  • 动心忍性1234: 您好我是无线电杂志的编辑,我们对您的项目十分感兴趣,请问您有兴趣投稿吗?成为我们的作者除稿费外还有其他优厚条件。敬请参与。投稿请联系QQ260534978.

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