[AI] 辨色開燈：使用VIA Pixetto視覺感測器之辨色（color detection）功能

辨色開燈：

使用VIA Pixetto視覺感測器之辨色（color detection）功能

Ted Lee的土饅頭（To Mentor）工坊

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Mar. 8, 2020

[1]

難易度

★★★☆☆。

主題

8787內建的AI影像處理（image processing）功能應用實作。

任務

上天有「天眼」可以看盡人間禍福。8787也有「長眼」能辦識各種顏色。

（利用8787積木式開發工具Pixetto Junior，以非接觸辨色方式自動開燈。）

材料

項目 品名 單位 數量 1 VTS-8787視覺感測器 片 1 2 micro USB傳輸線 條 1 3 Arduino Nano（FT232晶片，含mini USB傳輸線） 套 1 4 mini USB傳輸線 條 1 5 Grove – 4x公端杜邦線+母座 to Grove 4pin連接線 條 1 6 麵包板 塊 1

測試用紅色外殼原子筆（或其他便於顏色識別物件）一只。 

註：

1. 如果讀者要將項目3的開發板換成Uno或其他Arduino版本，請自行將項目4的傳輸線做調當的調整。
2. 技術咨詢（手機加Line：https://reurl.cc/Vadax6）。

硬體連接

8787可以看成是一塊Arduino擴充板（extension board）。以四線2.0 mm的JST（Japan Solderless Terminal）PH系列接頭和Nano間使用UART（Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter）做為序列（serial）傳輸協定（protocol）。
如圖1，我們將Nano插在麵包板上固定。然後以下列方式連接Nano和8787：

8787	Nano
紅	+5V
黑	GND
白	Tx1
黃	Rx0

圖1：Arduino Nano和8787的連接方式。

功能設計

本節將詳細介紹如何以Pixetto提供的Junior積木式開發工具來啟動8787內建的顏色偵測功能做為電燈（以Nano D13腳板載的SMD LED示意）感應裝置。

1. 在工具的Function區選用Color Detection並勾選Colors為Red後按下Apply套用。
   
   
   
   圖2：讓8787選用紅色辨色功能。
2. 初始化（initialize）8787。
3. 當8787偵測到物件時立即判斷它是否為紅色。若是，則點亮（給高電位）D13的板載LED 0.5秒，然後關閉（給高電位）。
4. 燒錄程式。因為Pixetto Junior正在改版加入Nano的支援，筆者是以Arduino IDE燒錄程式碼。（讀者若是以Arduino Uno串接8787，則可以在Pixetto Junior上直接上傳。）

完整的程式碼可由此下載（圖3）。

圖3：Pixetto Junior參考程式積木。

積木所對應的Arduino程式碼如下。其中，8787的函式庫（libraries）可由此（https://reurl.cc/R4dD8n）匯入（import）。

#include <Arduino.h>

#include <SmartSensor.h>

SmartSensor ss(0,1);

void setup() {
  ss.begin();

  // D4: yellow (Tx)
  // D5: white (Rx)
  //
  // D0 (Rx): yellow (Tx)
  // D1 (Tx): white (Rx)
  pinMode(13, OUTPUT);
}


void loop() {
  if (ss.isDetected()) {
    if (ss.getTypeID() == ss.COLOR_RED) {
      digitalWrite(13, HIGH);
      delay(500);
      digitalWrite(13, LOW);
    }
  }
}

成果展示

讀者可參考拙著《VIA Pixetto視覺感測器大開箱（unboxing）：AI開發工具（Development Kits）篇》（https://reurl.cc/b56gEX）使用Pixetto Utility工具先測試8787的辨色功能是否正常。本範例的展示影片如圖4（https://youtu.be/DDQf-sp4a0Y）所示。

圖4：展示影片。

教學活動設計

1. 以Nano串接可程式化的WS2812B燈條（https://reurl.cc/4Rg8GR）。準備三張紅、綠、藍色卡。當8787「看到」什麼顏色，就讓燈條以此色點亮之。
2. 讓Nano加上一繼電器（relay），使得8787可以用紅球與黑球來控制110V小檯燈的開或關。

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参考資料：

1. 六種授權條款。