【试用测评】pinpong板——MPU6050控制pgzero角色

【pinpong板】
拿到这块板子，挺喜欢，板子做工比较精致。布局紧凑，合理。各种常用传感器都有，如按键，光线、声音、陀螺仪、红外发发射接收、电位器、温湿。还有RGB灯、OLED显示屏。集成了2路电机驱动、WIFI，引出了Arduino所有端口，还有两IIC接口，一个UART接口。一个7.4V供电口。

【编辑环境】

基于Python编程，提供PinPong使用教程及大量的example，方便学习使用Python驱动硬件。我使用了Mind+的Python模式。

需要把Mind+的pinpong库更新到“pinpong-0.3.5-20210328”。

【测试准备】

1、在Mind+的python模式中安装pgzero库Pygame Zero ，是一个基于 Pygame 的游戏编程框架，他可以更容易的编辑游戏，无需模板，不用编写事件循环，也无需学习复杂的 Pygame API。

2、测试代码pgzero游戏代码
先了解一下常见的项目结构。pgzero的使用过程中，往往直接引用某些对象名称，而不给出全部的路径，那是因为它默认执行的脚本**.py所在目录具有固定的结构，典型的案例如下：

.
├── images/
│   └── ball.png
└── main.py
复制代码

当程序需要创建一个以alien.png图片为对象的游戏角色时，ball = Actor("ball") 这个命令就会直接去找images文件夹，然后将它下面的ball.png图片导入进来，所以如果你的目录结构不符合这样的结构，就会报错喽。

完整的游戏代码(测试用)

import pgzrun

WIDTH = 1300
HEIGHT = 600
NUM = 3
balls = []
for i in range(NUM):
    ball = Actor("ball")
    ball.x = 50 * i + 100
    ball.y = 100
    ball.dx = 5 + i
    ball.dy = 5 + i
    balls.append(ball)

def draw():
    screen.fill((255,255,255))
    for ball in balls:
        ball.draw() 
    
def update():
    for ball in balls:
        ball.x += ball.dx
        ball.y += ball.dy
        if ball.right > WIDTH or ball.left < 0:
            ball.dx = - ball.dx
        if ball.bottom > HEIGHT or ball.top < 0:
            ball.dy = -ball.dy 
        
pgzrun.go()
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3、测试MPU6050代码

# -*- coding: utf-8 -*-

#效果：打印检测到的加速度与角速度
#接线：使用windows电脑连接一块arduino主控板

import time
from pinpong.board import Board
from pinpong.libs.dfrobot_mpu6050 import MPU6050

Board("PinPong Board").begin()#初始化，选择板型和端口号，不输入端口号则进行自动识别

accelgyro = MPU6050()

accelgyro.init()
 
if accelgyro.connection():
    print("MPU6050 connection successful")
else: 
    print("MPU6050 connection failed")

while True:
    buf = accelgyro.get_motion6()
    print("ax:{} ay:{} az:{} gx:{} gy:{} gz:{}".format(buf[0], buf[1], buf[2],buf[3],buf[4],buf[5]))
    time.sleep(0.5)
复制代码

【完整代码】
其中，对于从MPU6050采集的数据进行一阶滤波。

# -*- coding: utf-8 -*-

#效果：打印检测到的加速度与角速度
#接线：使用windows电脑连接一块arduino主控板

import time
from math import *
from pinpong.board import Board
from pinpong.libs.dfrobot_mpu6050 import MPU6050

import pgzrun
K1 =0.05   # 对加速度计取值的权重
dt=20*0.001  #注意：dt的取值为滤波器采样时间
angle1=0.0
Board("PinPong Board").begin()#初始化，选择板型和端口号，不输入端口号则进行自动识别

accelgyro = MPU6050()

accelgyro.init()
 
if accelgyro.connection():
    print("MPU6050 connection successful")
else: 
    print("MPU6050 connection failed")


WIDTH = 1300
HEIGHT = 600
ball = Actor("ball")
ball.x = 650
ball.y = 300



def draw():
    screen.fill((255,255,255))
    ball.draw() 
    
def update():
    global K1 ,dt,angle1 
    buf = accelgyro.get_motion6()
    ax=buf[0]
    az=buf[2]
    gy=buf[4]
    angleAx=atan2(ax,az)*180/3.1415926 #加速度计算角度
    gyroGy=-gy/131.00 #陀螺仪角速度，注意正负号与放置有关
    #一阶互补滤波
    angle1 = K1 * angleAx +(1-K1) * (angle1 +gyroGy * dt)
    #print("ax:{} ay:{} az:{} gx:{} gy:{} gz:{}".format(buf[0], buf[1], buf[2],buf[3],buf[4],buf[5]))
    print(angle1)
    ball.x -= angle1
    time.sleep(20*0.001)
pgzrun.go()

复制代码

【演示视频】

from pyphysicssandbox import *
# -*- coding: utf-8 -*-

#效果：打印检测到的加速度与角速度
#接线：使用windows电脑连接一块arduino主控板

import time
from math import *
from pinpong.board import Board
from pinpong.libs.dfrobot_mpu6050 import MPU6050

K1 =0.05   # 对加速度计取值的权重
dt=20*0.001  #注意：dt的取值为滤波器采样时间
angle1=0.0
Board("PinPong Board").begin()#初始化，选择板型和端口号，不输入端口号则进行自动识别

accelgyro = MPU6050()

accelgyro.init()

if accelgyro.connection():
    print("MPU6050 connection successful")
else:
    print("MPU6050 connection failed")


window("Python物理沙盒测试程序", 1024, 600)
gravity(0.0, 500.0)                     #  设定重力参数


floor       = static_rounded_box((0,570), 1024, 25, 3) # 最下面的地板，静止的
floor.color = Color('brown')
floor.friction=1.0 #摩擦力
floor.elasticity=0.5 #弹性

box2 = static_rounded_box((974,320), 50, 250, 5 ) # 右下品红色的圆角正方形
box2.color = Color('magenta')
box3 = static_rounded_box((0,320), 50, 250, 5 ) # 左下品红色的圆角正方形
box3.color = Color('magenta')

wheel1                 = ball((500, 130), 30)        
wheel1.color           = Color('green')
wheel1.draw_radius_line=True
wheel1.friction        = 0.25 #摩擦力
wheel1.elasticity=0.5 #弹性
wheel1.wrap  = False

wheel2                 = ball((600, 130), 30)        
wheel2.color           = Color('green')
wheel2.draw_radius_line=True
wheel2.friction        = 0.25 #摩擦力
wheel2.elasticity=0.5 #弹性
wheel2.wrap  = False

chassis=box((470,0),160,100)
chassis.color=Color("blue")

wheel2.elasticity=0.0 #弹性
pin((500,130),wheel1,(470,0),chassis)
pin((500,130),wheel1,(470,100),chassis)
pin((600,130),wheel2,(630,0),chassis)
pin((600,130),wheel2,(630,100),chassis)
while True:

    buf = accelgyro.get_motion6()
    ax=buf[0]
    az=buf[2]
    gy=buf[4]
    angleAx=atan2(ax,az)*180/3.1415926 #加速度计算角度
    gyroGy=-gy/131.00 #陀螺仪角速度，注意正负号与放置有关
    #一阶互补滤波
    angle1 = K1 * angleAx +(1-K1) * (angle1 +gyroGy * dt)
    #print("ax:{} ay:{} az:{} gx:{} gy:{} gz:{}".format(buf[0], buf[1], buf[2],buf[3],buf[4],buf[5]))
    print(angle1)
   
    motor(wheel1,angle1)
    motor(wheel2,angle1)
    time.sleep(20*0.001)
run()

print("测试完成")

赞，想法好新颖