往期回顾
下面是题目部分：
第二问我们继续延续第一问的思路：
将棋子坐标与棋盘上标定的坐标进行绑定。
代码展示：
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import cv2
import numpy as np
import copy
from pynput import keyboard
class RelayController: # 电磁铁控制
def __init__(self, relay_pin, debounce_time=0.5):
"""
初始化继电器控制类
:param relay_pin: 继电器连接的 GPIO 引脚
:param debounce_time: 控制继电器的状态保持时间（秒）
"""
self.relay_pin = relay_pin
self.debounce_time = debounce_time
# 设置 GPIO 模式为 BCM
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# 设置引脚为输出模式
GPIO.setup(self.relay_pin, GPIO.OUT)
def turn_on(self):
"""开启继电器"""
print("继电器开启")
GPIO.output(self.relay_pin, GPIO.HIGH) # 继电器开启
def turn_off(self):
"""关闭继电器"""
print("继电器关闭")
GPIO.output(self.relay_pin, GPIO.LOW) # 继电器关闭
def run(self):
"""控制继电器的状态"""
try:
while True:
self.turn_on()
time.sleep(self.debounce_time) # 保持状态
self.turn_off()
time.sleep(self.debounce_time) # 保持状态
except KeyboardInterrupt:
print("程序终止，清理 GPIO 设置")
finally:
self.cleanup()
def cleanup(self):
"""清理 GPIO 设置"""
GPIO.cleanup()
def on_release(key):
if key == keyboard.Key.esc:
# 退出程序的条件
return False # 停止监听
class ArmControl:
def __init__(self):
GPIO.setwarnings(False)
# 初始化舵机引脚
self.servos = {
'base': 16,
'shoulder': 20,
'elbow': 21
}
# 设定每个九宫格位置对应的舵机角度
self.position_angles = {
0:(60 ,60 , 90),
9: (94, 69, 46), # 位置1: 基座97°，肩部14°，肘部0° true1 9 1
8: (89, 67, 48), # 位置2: 基座90°，肩部14°，肘部0° true1 8 1
7: (83, 63, 51), # 位置3: 基座82°，肩部14°，肘部0° true1 7 1
6: (96,61, 67), # 位置4: 基座97°，肩部5°，肘部3° true1 6 1
5: (89, 61, 73), # 位置5: 基座90°，肩部0°，肘部0° true1 5 1
4: (82, 61, 74), # 位置6: 基座82°，肩部5°，肘部3° true1 4 1
3: (98, 60, 89), # 位置7: 基座99°，肩部0°，肘部45° true1 3 1
2: (89, 60, 93), # 位置8: 基座90°，肩部0°，肘部45° true1 2 1
1: (80, 60, 97) , # 位置9: 基座80°，肩部0°，肘部46° true1 1 1
'A1': (75,64,63), # 位置1: 基座97°，肩部14°，肘部0°
'B1':(104,67,49), # 位置1: 基座97°，肩部14°，肘部0° true
'C1':(106,66,67), # 位置1: 基座97°，肩部14°，肘部0° ture
'D1':(108, 70, 102), # 位置1: 基座97°，肩部14°，肘部0°
'A2':(75, 69,43), # 位置1: 基座97°，肩部14°，肘部0° true 1
'B2':(75, 64, 67), # 位置1: 基座97°，肩部14°，肘部0° true
'C2':(73, 64, 85), # 位置1: 基座97°，肩部14°，肘部0°
'D2':(70, 70, 112), # 位置1: 基座97°，肩部14°，肘部0°
}
# 设置GPIO模式
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# 设置舵机引脚
self.pwm = {}
self.last_time = 0 # 上一次设置时间
self.debounce_time = 0.03 # 防抖时间（秒）
for servo in self.servos.values():
GPIO.setup(servo, GPIO.OUT)
self.pwm[servo] = GPIO.PWM(servo, 50) # 50Hz
self.pwm[servo].start(0)
def set_servo_angle(self, pwm, target_angle, speed):
"""将舵机平滑旋转到指定角度，并实现防抖逻辑"""
current_time = time.time() # 获取当前时间
# 防抖逻辑
if current_time - self.last_time < self.debounce_time:
return # 如果距离上次设置时间小于防抖时间，则不执行
# 计算占空比
duty = self.angle_to_duty_cycle(target_angle)
# 确保占空比在合理范围内
if duty < 0:
duty = 0
elif duty > 12: # 假设最大是180度
duty = 12
pwm.ChangeDutyCycle(duty)
time.sleep(speed) # 按速度控制时间延迟
pwm.ChangeDutyCycle(0) # 停止PWM信号
self.last_time = current_time # 更新最后设置时间
def move_servo(self, servo_name, angle):
"""指定舵机移动到指定角度"""
self.set_servo_angle(self.pwm[self.servos[servo_name]], angle, 0.5) # 设置速度为0.5秒
def move_to_position(self, position):
"""移动机械臂到指定棋盘位置（1-9）"""
if position in self.position_angles:
angles = self.position_angles[position] # 获取角度元组
self.move_servo('base', angles[0])# 移动基座
time.sleep(0.5)
self.move_servo('elbow', angles[2])
time.sleep(1)
self.move_servo('shoulder', angles[1])
# 移动肩部
# 移动肘部
def remove_to_position(self, position):
"""移动机械臂到指定棋盘位置（1-9）"""
if position in self.position_angles:
angles = self.position_angles[position] # 获取角度元组
self.move_servo('shoulder', angles[1])# 移动基座
time.sleep(0.5)
self.move_servo('elbow', angles[2])
time.sleep(1)
self.move_servo('base', angles[0])
else:
print("无效的位置编号！")
def angle_to_duty_cycle(self, angle):
"""将角度转换为PWM占空比（0到100之间）"""
return (angle / 18) + 2 # 示例转换，具体根据舵机类型调整
def cleanup(self):
"""清理GPIO设置"""
for pwm in self.pwm.values():
pwm.stop()
GPIO.cleanup()
class ArmControlA(ArmControl):
def __init__(self):
super().__init__()
self.position_angles.update({
11: (104, 68, 49),
12: (75, 64, 67),
13: (106, 66, 67),
14: (73, 64, 85)
})
self.sequence_positions = [11, 12, 13, 14]
self.current_sequence_index = 0
def move_to_next_sequence_position(self):
if self.current_sequence_index < len(self.sequence_positions):
position = self.sequence_positions[self.current_sequence_index]
self.move_to_position(position)
self.current_sequence_index += 1
else:
print("序列完成。重置到起始位置。")
self.current_sequence_index = 0
self.move_to_next_sequence_position()
# 初始化一个计数器变量来记录 '1' 键的按下次数
key1_press_count = 0
def on_press(key):
global relay_controller, key1_press_count
relay_controller = RelayController(relay_pin=17)
try:
# 替换按下 '1' 键来执行相应的功能
if key.char == '1':
arm_control_a.move_to_next_sequence_position()
print("yidongwanc")
# 如果按下 'q', 'w', 'e', 'a', 's', 'd', 'z', 'x', 'c'
if key.char in 'qweasdzxc':
position = 'qweasdzxc'.index(key.char) + 1 # 将字符转换为对应的数字 1-9
relay_controller.turn_on()q1w1e1a
time.sleep(2)
arm_control_a.remove_to_position(position)
time.sleep(2)
relay_controller.turn_off()
except AttributeError:
# 如果按下的是功能键（如 Shift、Ctrl 等），则不做处理
relay_controller.cleanup()
pass
def main6():
global arm_control_a
arm_control_a = ArmControlA()
# 示例继电器 GPIO 引脚
print("按 'i' 键依次移动到序列位置 11-14。按 'qweasdzxc' 键移动到 ArmControl 的位置。")
# 启动键盘监听
with keyboard.Listener(on_press=on_press, on_release=on_release) as listener:
try:
listener.join() # 开始监听，直到 Esc 键被按下
except KeyboardInterrupt:
print("程序终止。清理 GPIO 设置。")
arm_control_a.cleanup()
relay_controller.cleanup()
# 1
# q w e a s d z x c
if __name__ == "__main__":
main6()
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