Tải bản đầy đủ - 0trang
Default Resoucurce Manager: Ở mức cao nhất của hoạt động VISA,
LabVIEW sẽ tự động tổ chức việc trao đổi thông tin với Default Resource Manager
ở lần gọi VISA VI lần đầu tiên. Default Resource Manager sẽ quản lý tài nguyên và
phiên kết nối.
Communication: VISA cung cấp hai kiểu giao thức để trao đổi thơng tin với
thiết bị, đó là phương thức thông báo (Message – Based) hỗ trợ cho tất cả các kiểu
thiết bị theo chuẩn GPIB, VXI, Serial và phương thức thanh ghi (Register – Based)
chỉ cho các thiết bị VXI. Trong giới hạn của đề tài chúng tôi quan tâm tới Message
– Based device.
VISA propertopies: Là các thuộc tính của VISA resources mà ta có thể thiết
lập hoặc nhân được từ chương trình. Có thể kể ra sau đây một vài properties thường
gặp: Serial baud rate, Serial data bits, GPIB readdressing, GPIB unaddresing, VXI
logical address,…
Các hàm VISA trong LabVIEW: LabVIEW cung cấp sẵn một thư viện hàm
để phối ghép và điều khiển thiết bị thông qua chuẩn VISA. Để truy cập vào thư viện
chọn Function >> Instrument I/O >> VISA.
- 54 -
Hình 3. 20: Thư viện các hàm VISA trong LabVIEW
3.2.4. Sơ đồ thuật toán đo lường dùng chuẩn RS232 trong LabVIEW:
Chuẩn RS 232 là chuẩn giao tiếp thơng dụng nhất giữa máy tính và thiết bị
ngoại vi. Hầu hết mỗi máy tính đều có một vài cổng nối tiếp COM. Kết nối bằng RS
232 có thể có khoảng cách lớn. Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tại một thời
điểm chỉ kết nối được một máy. Tốc độ truyền của RS 232 cũng chậm hơn so với
chuẩn khác.
LabVIEW cung cấp một số VI để làm việc với chuẩn RS 232. Có thể truy
nhập vào chúng trong Functions >> Instrument I/O >> Serial.
Các hàm này gồm:
- 55 -
Hình 3. 21: Các hàm Serial.
-
Serial Port Init: Khởi tạo cổng Serial theo hàm đã chọn.
Hình 3. 22: Cổng Serial.
-
Byte at serial port: Trả lại trong byte count số byte có bộ đệm vào của
cổng port number.
Hình 3. 23: Cổng Port number
-
Serial port read: Đọc từ cổng port number số byte yêu cầu.
Hình 3. 24: Serial port read
-
Serial port Write: Gửi dữ liệu trong string to write ra cổng port number.
-
Thuật toán thu dữ liệu từ chuẩn RS 232.
- 56 -
Hình 3. 25: Sơ đồ thuật tốn RS232
Bước 1: khởi tạo: Bước này gồm có mở thiết bị, khởi tạo đường truyền tín
hiệu và xóa thiết bị.
Bước 2: Lập cấu trúc hình cho các kênh
Sử dụng lệnh SENS để đặt cấu hình đo cho từng kênh.
Dùng lệnh CALC: SCAL để đặt mức đo cho mỗi kênh.
Dùng lệnh ROUT: SCAN để đặt danh sách quét.
Bước 3: Lập trình cấu hình quét.
- 57 -
Đặt nguồn khởi động quét bằng lệnh TRIG: SOUR
Đặt khoảng thời gian quét bằng lệnh TRIG: TIM
Đặt số lần quét bằng lệnh TRIG: COUN
Khởi tạo lần quét bằng INIT
Bước 4: Định dạng dữ liệu thu về.
Bước 5: Thu dữ liệu về và xử lý.
Hình 3. 26: Thu thập và xử lý dữ liệu.
Có nhiều lệnh đọc dữ liệu về nhưng thuận tiện nhất là dùng 2 lệnh DATA:
POINT và DATA: REM Dữ liệu thu về dưới dạng gồm nhiều trường khác nhau như
giá trị kênh, thời gian… Để bóc tách lấy dữ liệu ta dùng Data to 3D ARRAY VI để
tách lấy phần dữ liệu cần xử lý.
Bước 6: Đóng thiết bị, để đóng thiết bị có thể dùng hàm VISA Close của
LabVIEW.
Hình 3. 27: Mơ phỏng giao tiếp với máy tính
- 58 -
3.3. NHẬN DẠNG VÀ XỬ LÝ VỚI LabVIEW
3.3.1. Tổng quan về hệ thống:
Trong hệ thống nhận dạng và xử lý ảnh, việc thiết kế vị trí và thiết bị là cần
thiết để đảm bảo cho hệ thống hoạt động chính xác.
Trong hệ thống sẽ bao gồm:
-
Webcam/ camera: thu tín hiệu hình ảnh từ bên ngồi.
-
Mạch xử lý các tín hiệu và giao tiếp với máy tính.
-
Thiết bị ngõ ra như: điều khiển hoạt động của xe (motor).
Mô hình sẽ được bố trí theo ngun tắc sau:
WEBCAM
Hình 3. 28: Nguyên lý của hệ thống nhận dạng, xử lý và điều khiển xe qua xử lý
ảnh
Hệ thống sẽ hoạt động như sau:
Webcam/ camera có nhiệm vụ thu thập các hình ảnh. Sau đó hình ảnh từ
webcam/ camera sẽ được chuyển vào máy tính. Máy tính lúc này sẽ thực hiện việc
so sánh và xử lý các hình ảnh thơng qua phần mềm LabVIEW, sau đó nó sẽ xuất tín
hiệu ra điều khiển xe card kết nối với máy. Ta có thể tóm tắt quy trình như sau:
THU THẬP ẢNH
XỬ LÝ HÌNH ẢNH
- 59 -
XUẤT TÍN HIỆU RA
Hình 3. 29: Quy tắc hoạt động của hệ thống
Trong đó quá trình xử lý ảnh gồm hai giai đoạn: thu thập ảnh và xử lý hình
ảnh thu thập được.
3.3.2. Các thơng số cơ bản của hệ thống:
- Camera: Logitech C310
+ Độ phân giải 5.0 MP
+ Quay video chuẩn HD 720p
+ Hệ điều hành: Windows
+ Kiểu giao tiếp: USB, dùng dây
+ Tích hợp Micro: Có
+ Tự động điều chỉnh ánh sáng: Có
+ Phù hợp: Màn hình CRT, Laptop, màn hình LCD
- Yêu cầu hệ thống:
+ Hệ điều hành:
- Windows ® XP (SP2 hoặc cao hơn)
- Windows Vista ® hoặc Windows ® 7 (32-bit hoặc 64-bit)
+ Yêu cầu cơ bản:
- 1 GHz
- Ram 512 MB hoặc cao hơn
- 512 MB RAM hoặc hơn
- Còn trống 200 MB khơng gian ổ đĩa cứng
- Kết nối internet
- Cổng USB 1.1 (khuyến khích 2.0)
- HD 710p đối với cuộc gọi video và ghi âm:
- 2.4 GHz Intel Core 2 Duo
- Ram 2GB
- Còn trống 200 MB không gian ổ cứng đĩa
- Tốc độ tải lên đến 1 Mbps hoặc cao hơn
- Độ phân giải màn hình 1280 x 720
- 60 -
Hình 3. 30: Camera
- Máy tính:
+ Pavilion dm4
+ Ram 4GB
+ HDD: 500GB
+ Hệ điều hành: Windows ® 7 - 32-bit
Hình 3. 31: Máy tính
3.3.3. Ý tưởng thiết kế - điều khiển:
Khi xe chúng ta tham gia trên đường sẽ có nhiều vật cản: người tham gia
giao thơng, lề đường, cây cối…Chương trình sẽ thu thập những hình ảnh xuất hiện
trước webcam, sau đó sẽ xử lý hình ảnh này và đưa ra tín hiệu để điều khiển xe.
Hình ảnh thu được từ camera kết hợp với khoảng cách được đo từ cảm biến
siêu âm SRF 05 sẽ báo lên giao diện máy tính. Nếu khoảng cách xe chúng ta với vật
cản <10 cm thì vi điều khiển điều khiển xe dừng lại.
Ở đây chúng ta chỉ xử lý hình ảnh gần nhất mà camera thu được, sau đó dựa
vào số liệu xử lý của hình ảnh thu được mà điều khiển xe chạy hay dừng lại
3.3.4. Thuật toán xử lý ảnh và truyền nhận dữ liệu từ vi điều khiển
- 61 -
