2020-3-16 之前舵机开门关门逻辑有点混乱，不合乎常理，现对树莓派人脸识别代码进行修改，以及Arduino控制代码有所调整；

在上一篇文章树莓派调用百度人脸识别API实现人脸识别，我们完成了树莓派人脸识别的基础环境配置，人脸识别功能也测试成功了，现在我们做一个小小的案例来实际应用一下，我们想树莓派人脸识别成功后，发送蓝牙串口数据给Arduino的HC-05模块，让Arduino控制舵机开门。

准备

设备材料

  • 树莓派3b
  • Arduino UNO R3
  • HC-05
  • 舵机SG90(或者MG995)
  • 杜邦线若干

连接图




树莓派4b图像识别物体颜色 形状程序_树莓派


一、树莓派端配置

树莓派自带蓝牙功能，我们可以调用系统指令发送蓝牙信号，

1.1安装树莓派蓝牙模块pybluez

安装完成后再继续下一步操作； 若想让树莓派使用bluetooth,必须给树莓派安装pybluez模块

sudo apt-get install libbluetooth-dev  //安装蓝牙开发库python3 -m pip install pybluez    //安装pybluez

1.2 将树莓派手动连接至HC-05

打开树莓派桌面端，点击蓝牙图标后点击add device


树莓派4b图像识别物体颜色 形状程序_舵机_02


选择HC-05模块，配对密码是1234；


树莓派4b图像识别物体颜色 形状程序_舵机_03


配对成功后，后面程序就可以直接运行了

1.3 定义树莓派蓝牙控制功能

创建一个bluetooth_test.py文件，分别定义初始化指令、开门指令、关门指令，分别发送字符串’1‘，’2’，‘3’；

import bluetooth def servo_init():#初始化指令bd_addr = "20:16:08:08:39:75" #arduino连接的蓝牙模块的地址port = 1 sock=bluetooth.BluetoothSocket( bluetooth.RFCOMM )sock.connect((bd_addr, port)) #创建连接 sock.send("1") #发送数据sock.close()  #关闭连接def bt_open():#开门指令bd_addr = "20:16:08:08:39:75" port = 1 sock=bluetooth.BluetoothSocket( bluetooth.RFCOMM )sock.connect((bd_addr, port))  sock.send("2") sock.close()  def bt_close():#关门指令bd_addr = "20:16:08:08:39:75" port = 1 sock=bluetooth.BluetoothSocket( bluetooth.RFCOMM )sock.connect((bd_addr, port))  sock.send("3") sock.close()

二、Arduino连接方式

2.1 Arduino与HC-05蓝牙模块的连接

由于我们用的是Arduino UNO R3没有蓝牙模块，要接收蓝牙数据，可以通过外接HC-05蓝牙模块解决。

HC-05===Arduino

  • RXD<==>TX
  • TXD<==>RX
  • VCC<==>5v
  • GND<==>GND

注意：HC-05的vcc一定要接5v，如果接3.3v，虽然可以亮灯工作，但是接收一次数据后会自动断开连接，刚开始我找半天没找到原因，原来是电压给低了，这是一个小细节要注意一下。

2.2 Arduino与舵机模块的连接

SG90 舵机导线三种颜色，含义分别是： 棕色：GND 红色：VCC

黄色：DATA

舵机SG90===Arduino

  • DATA<==>D9
  • VCC<==>5v
  • GND<==>GND

三、Arduino控制代码

创建工程烧录到Arduino开发板中即可

#include Servo myservo;  void setup() {  mySerial.begin(9600); //监听软串口  myservo.attach(9); //舵机控制  myservo.write(0);//  delay(10000); }void loop() {  while(Serial.available())  {    char c;    c = Serial.read();  //读取串口数据    Serial.println(c);    switch(c)    {      case '1':servo_init();      break;      case '2':open_the_door();      break;      case '3':close_the_door();    }  }}void open_the_door()  //舵机开门{  myservo.write(170);}void close_the_door()  //舵机关门{  myservo.write(0);}void servo_init()  //舵机初始化{  myservo.write(10);}

四、树莓派控制代码

按照上一篇文章，我们的树莓派已经准备妥当了，在test.py的基础上，我们再修改一下：

# 2020-3-16修正版本from aip import AipFacefrom picamera import PiCameraimport urllib.requestimport RPi.GPIO as GPIOimport base64import timeimport bluetoothfrom bluetooth_test import bt_open,servo_init,bt_close#百度人脸识别API账号信息APP_ID = '18332624'API_KEY = '2QoqxCzAsZGT9k5CMeaIlPBs'SECRET_KEY ='9wOlqd4sPvLc7ZKtLxMlBVkcikXHZ4rz'client = AipFace(APP_ID, API_KEY, SECRET_KEY)#创建一个客户端用以访问百度云#图像编码方式IMAGE_TYPE='BASE64'camera = PiCamera()#定义一个摄像头对象#用户组GROUP = 'yusheng01' #照相函数def getimage():    camera.resolution = (1024,768)#摄像界面为1024*768    camera.start_preview()#开始摄像    time.sleep(2)    camera.capture('faceimage.jpg')#拍照并保存    time.sleep(2)#对图片的格式进行转换def transimage():    f = open('faceimage.jpg','rb')    img = base64.b64encode(f.read())    return img#上传到百度api进行人脸检测def go_api(image):    result = client.search(str(image, 'utf-8'), IMAGE_TYPE, GROUP);#在百度云人脸库中寻找有没有匹配的人脸    if result['error_msg'] == 'SUCCESS':#如果成功了        name = result['result']['user_list'][0]['user_id']#获取名字        score = result['result']['user_list'][0]['score']#获取相似度        if score > 80:#如果相似度大于80            if name == 'yin_danli':                print("欢迎%s !" % name)                time.sleep(1)            if name == 'danli':                print("欢迎%s !" % name)                time.sleep(3)            if name == "yusheng_02":                print("欢迎%s !" % name)                time.sleep(3)             else:            print("对不起，我不认识你！")            name = 'Unknow'            return 0        curren_time = time.asctime(time.localtime(time.time()))#获取当前时间         #将人员出入的记录保存到Log.txt中        f = open('Log.txt','a')        f.write("Person: " + name + "     " + "Time:" + str(curren_time)+'')        f.close()        return 1    if result['error_msg'] == 'pic not has face':        print('检测不到人脸')        time.sleep(3)        return -1    else:        print(result['error_code']+' ' + result['error_code'])        return 0#主函数if __name__ == '__main__':    servo_init()    #舵机复位，初始化一次就够了    while True:                print('准备开始，请面向摄像头 ^_^')        if True:            getimage()#拍照            img = transimage()  #转换照片格式            res = go_api(img)   #将转换了格式的图片上传到百度云            if(res == 1):   #是人脸库中的人                bt_open()                print("欢迎回家，门已打开")            elif(res == -1):                print("我没有看见你,我要关门了")                time.sleep(3)                bt_close()                else:                print("关门")                bt_close()            time.sleep(3)            print('好了')            time.sleep(5)

注意：

运行程序后，如果报错

bluetooth.btcommon.BluetoothError: [Errno 112] Host is down

你则需要回到桌面端，将树莓派与HC-05重新配对一下，再运行一下就好了。

最后

至此，当我们运行该代码，把脸凑到摄像头前，舵机自动开门，把脸移开则舵机自动关门，智能门禁系统就做好啦！