怎样用Arduino和Wekinator创建传感器控制接口

输入指令

在这个项目的输入方面，我们需要将MPU6050传感器与Arduino UNO连接。

参考下图，获取有关如何将传感器连接到Arduino的帮助。

详细说明了MPU6050传感器与Arduino UNO之间的连接。

安装Arduino库

首先，从GitHub下载I2C和MPU6050库，以便与Arduino接口。

解压缩或解压缩下载文件后，导航到Arduino文件夹，复制I2C和MPU6050文件夹并将它们放在Arduino IDE库文件夹中。

Arduino IDE库文件夹中I2C和MPU6050文件夹的位置。

上传代码流程

撒哈拉title title

启动Arduino IDE。

查找MPU6050文件夹下的示例文件。

打开MPU6050_DMP6文件。

示例下的MPU6050_DMP6文件的位置和MPU6050文件夹。

现在，上传Arduino IDE代码并显示串口监视器。

如果显示输出，那么这表示你‘已成功将传感器与Arduino连接。

输出数据显示在Arduino中。

要将数据发送到Processing，需要对代码进行一些更改。

首先取消注释117代码行并注释100代码行。

上传代码再次和它笑uld在串口监视器中显示为不可读的字符。

处理代码说明

为了从Arduino接收数据并移动3D模型，需要从bitbucket下载’toxiclibs‘库.org。

复制zip文件中的所有文件夹并将其粘贴到Processing library文件夹中。

Processing library文件夹可以可在以下位置找到：处理文件夹》模式》 Java》库。

现在，将下面的代码粘贴到Processing然后上传。

代码是MPU6050库中包含的示例的修改版本。

import processing.serial.*;

import processing.opengl.*;

import toxi.geom.*;

import toxi.processing.*;

import oscP5.*;

import netP5.*;

OscP5 oscP5;

NetAddress dest;

ToxiclibsSupport gfx;

Serial port; // The serial port

char［］ teapotPacket = new char［14］; // InvenSense Teapot packet

int serialCount = 0; // current packet byte position

int synced = 0;

int interval = 0;

float［］ q = new float［4］;

Quaternion quat = new Quaternion（1， 0， 0， 0）;

float［］ gravity = new float［3］;

float［］ euler = new float［3］;

float［］ ypr = new float［3］;

void setup（） {

// 300px square viewport using OpenGL rendering

size（300， 300， OPENGL）;

gfx = new ToxiclibsSupport（this）;

// setup lights and antialiasing

lights（）;

smooth（）;

// display serial port list for debugging/clarity

println（Serial.list（））;

// get the first available port （use EITHER this OR the specific port code below）

String portName = Serial.list（）［0］;

// get a specific serial port （use EITHER this OR the first-available code above）

//String portName = “COM4”;

// open the serial port

port = new Serial（this， portName， 115200）;

// send single character to trigger DMP init/start

// （expected by MPU6050_DMP6 example Arduino sketch）

port.write（’r‘）;

/* start oscP5， sending messages at port 9000 */

oscP5 = new OscP5（this，9000）;

dest = new NetAddress（“127.0.0.1”，6448）;

}

void draw（） {

if （millis（） - interval 》 1000） {

// resend single character to trigger DMP init/start

// in case the MPU is halted/reset while applet is running

port.write（’r‘）;

interval = millis（）;

}

// black background

background（0）;

// translate everything to the middle of the viewport

pushMatrix（）;

translate（width / 2， height / 2）;

// 3-step rotation from yaw/pitch/roll angles （gimbal lock！）

// 。..and other weirdness I haven’t figured out yet

//rotateY（-ypr［0］）;

//rotateZ（-ypr［1］）;

//rotateX（-ypr［2］）;

// toxiclibs direct angle/axis rotation from quaternion （NO gimbal lock！）

// （axis order ［1， 3， 2］ and inversion ［-1， +1， +1］ is a consequence of

// different coordinate system orientation assumptions between Processing

// and InvenSense DMP）

float［］ axis = quat.toAxisAngle（）;

rotate（axis［0］， -axis［1］， axis［3］， axis［2］）;

// draw main body in red

fill（255， 0， 0， 200）;

box（10， 10， 200）;

// draw front-facing tip in blue

fill（0， 0， 255， 200）;

pushMatrix（）;

translate（0， 0， -120）;

rotateX（PI/2）;

drawCylinder（0， 20， 20， 8）;

popMatrix（）;

// draw wings and tail fin in green

fill（0， 255， 0， 200）;

beginShape（TRIANGLES）;

vertex（-100， 2， 30）; vertex（0， 2， -80）; vertex（100， 2， 30）; // wing top layer

vertex（-100， -2， 30）; vertex（0， -2， -80）; vertex（100， -2， 30）; // wing bottom layer

vertex（-2， 0， 98）; vertex（-2， -30， 98）; vertex（-2， 0， 70）; // tail left layer

vertex（ 2， 0， 98）; vertex（ 2， -30， 98）; vertex（ 2， 0， 70）; // tail right layer

endShape（）;

beginShape（QUADS）;

vertex（-100， 2， 30）; vertex（-100， -2， 30）; vertex（ 0， -2， -80）; vertex（ 0， 2， -80）;

vertex（ 100， 2， 30）; vertex（ 100， -2， 30）; vertex（ 0， -2， -80）; vertex（ 0， 2， -80）;

vertex（-100， 2， 30）; vertex（-100， -2， 30）; vertex（100， -2， 30）; vertex（100， 2， 30）;

vertex（-2， 0， 98）; vertex（2， 0， 98）; vertex（2， -30， 98）; vertex（-2， -30， 98）;

vertex（-2， 0， 98）; vertex（2， 0， 98）; vertex（2， 0， 70）; vertex（-2， 0， 70）;

vertex（-2， -30， 98）; vertex（2， -30， 98）; vertex（2， 0， 70）; vertex（-2， 0， 70）;

endShape（）;

popMatrix（）;

//Send the OSC message

sendOsc（）;

}

void serialEvent（Serial port） {

interval = millis（）;

while （port.available（） 》 0） {

int ch = port.read（）;

if （synced == 0 && ch ！= ‘$’） return; // initial synchronization - also used to resync/realign if needed

synced = 1;

print （（char）ch）;

if （（serialCount == 1 && ch ！= 2）

|| （serialCount == 12 && ch ！= ‘ ’）

|| （serialCount == 13 && ch ！= ‘ ’）） {

serialCount = 0;

synced = 0;

return;

}

if （serialCount 》 0 || ch == ‘$’） {

teapotPacket［serialCount++］ = （char）ch;

if （serialCount == 14） {

serialCount = 0; // restart packet byte position

// get quaternion from data packet

q［0］ = （（teapotPacket［2］ 《《 8） | teapotPacket［3］） / 16384.0f;

q［1］ = （（teapotPacket［4］ 《《 8） | teapotPacket［5］） / 16384.0f;

q［2］ = （（teapotPacket［6］ 《《 8） | teapotPacket［7］） / 16384.0f;

q［3］ = （（teapotPacket［8］ 《《 8） | teapotPacket［9］） / 16384.0f;

for （int i = 0; i 《 4; i++） if （q［i］ 》= 2） q［i］ = -4 + q［i］;

// set our toxilibs quaternion to new data

quat.set（q［0］， q［1］， q［2］， q［3］）;

// below calculations unnecessary for orientation only using toxilibs

// calculate gravity vector

gravity［0］ = 2 * （q［1］*q［3］ - q［0］*q［2］）;

gravity［1］ = 2 * （q［0］*q［1］ + q［2］*q［3］）;

gravity［2］ = q［0］*q［0］ - q［1］*q［1］ - q［2］*q［2］ + q［3］*q［3］;

// calculate Euler angles

euler［0］ = atan2（2*q［1］*q［2］ - 2*q［0］*q［3］， 2*q［0］*q［0］ + 2*q［1］*q［1］ - 1）;

euler［1］ = -asin（2*q［1］*q［3］ + 2*q［0］*q［2］）;

euler［2］ = atan2（2*q［2］*q［3］ - 2*q［0］*q［1］， 2*q［0］*q［0］ + 2*q［3］*q［3］ - 1）;

// calculate yaw/pitch/roll angles

ypr［0］ = atan2（2*q［1］*q［2］ - 2*q［0］*q［3］， 2*q［0］*q［0］ + 2*q［1］*q［1］ - 1）;

ypr［1］ = atan（gravity［0］ / sqrt（gravity［1］*gravity［1］ + gravity［2］*gravity［2］））;

ypr［2］ = atan（gravity［1］ / sqrt（gravity［0］*gravity［0］ + gravity［2］*gravity［2］））;

// output various components for debugging

//println（“q： ” + round（q［0］*100.0f）/100.0f + “ ” + round（q［1］*100.0f）/100.0f + “ ” + round（q［2］*100.0f）/100.0f + “ ” + round（q［3］*100.0f）/100.0f）;

//println（“euler： ” + euler［0］*180.0f/PI + “ ” + euler［1］*180.0f/PI + “ ” + euler［2］*180.0f/PI）;

println（“ypr： ” + ypr［0］*180.0f/PI + “ ” + ypr［1］*180.0f/PI + “ ” + ypr［2］*180.0f/PI）;

}

}

}

}

void drawCylinder（float topRadius， float bottomRadius， float tall， int sides） {

float angle = 0;

float angleIncrement = TWO_PI / sides;

beginShape（QUAD_STRIP）;

for （int i = 0; i 《 sides + 1; ++i） {

vertex（topRadius*cos（angle）， 0， topRadius*sin（angle））;

vertex（bottomRadius*cos（angle）， tall， bottomRadius*sin（angle））;

angle += angleIncrement;

}

endShape（）;

// If it is not a cone， draw the circular top cap

if （topRadius ！= 0） {

angle = 0;

beginShape（TRIANGLE_FAN）;

// Center point

vertex（0， 0， 0）;

for （int i = 0; i 《 sides + 1; i++） {

vertex（topRadius * cos（angle）， 0， topRadius * sin（angle））;

angle += angleIncrement;

}

endShape（）;

}

// If it is not a cone， draw the circular bottom cap

if （bottomRadius ！= 0） {

angle = 0;

beginShape（TRIANGLE_FAN）;

// Center point

vertex（0， tall， 0）;

for （int i = 0; i 《 sides + 1; i++） {

vertex（bottomRadius * cos（angle）， tall， bottomRadius * sin（angle））;

angle += angleIncrement;

}

endShape（）;

}

}

void sendOsc（） {

OscMessage msg = new OscMessage（“/wek/inputs”）;

msg.add（（float）ypr［2］）; // x-axis

msg.add（（float）ypr［1］）; // y -axis

oscP5.send（msg， dest）;

}

上传后代码，窗口应该如下所示。

输出代码指令

就输出过程而言，一个简单的界面将被设置为从Wekinator接收一个DTW输出。

在界面内，一个方框根据收到的Wekinator输入向左或向右移动。

你可以找到并下载加工草图在Wekinator网站上。

下载‘Simple DTW-controlled-game’文件并在Processing中运行后，它应该如下例所示。

Wekinator说明

启动Wekinator软件并按照以下步骤操作：

设置输入值为2.

将输出值设置为1.

将输出类型保留为默认设置“所有动态时间扭曲”并指定3种手势类型。

‘创建新项目’窗口，显示Wekinator中的输入，输出和手势类型字段。

单击“下一步”，弹出“新建项目”窗口。

‘新项目’窗口，在Wekinator中包含输出行字段。

然后，单击输出1行上的“加号”按钮并向左倾斜传感器。输出将沿该方向移动框。

‘新项目’窗口，带有添加/删除按钮。

现在，单击输出2行上的“加号”按钮，然后向右倾斜传感器。输出将相应地移动框。

‘New Project’窗口，在Wekinator中用输出2行中的添加/删除按钮。

最后，单击输出3行中的加号按钮并向后倾斜传感器。输出将导致框跳转。

‘New Project’窗口，带有在Wekinator中圈出的添加/删除按钮。

‘新建项目’窗口，输出3行中的添加/删除按钮被圈起来。

录制完成后，根据样本训练Wekinator并运行程序。

然后方框会响应传感器倾斜的方向移动