覆盆子和Arduino的色光療法

硬件設(shè)置

我的硬件如下圖

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圖式

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軟件

阿杜諾

第一步是在我的設(shè)備（Raspberry 和 Arduino）之間建立通信。為此，我決定使用SoftwareSerial Library。我受到David Jones Project和Jiong Shi主持的項(xiàng)目的啟發(fā)。

下一步是更改我的藍(lán)牙設(shè)備的默認(rèn)名稱。模塊的默認(rèn)名稱是HC-05 ，這并不酷！

要更改藍(lán)牙模塊的名稱，我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和使用 AT 命令。有關(guān) AT 命令以及如何使用 Arduino 和藍(lán)牙模塊使用它們的更多信息，請(qǐng)參閱此鏈接。

正如我所說(shuō)，Raspberry 和 Anrduino 之間的通信是由藍(lán)牙連接組成的。我決定在 UWP 應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)一種方法，將包含 3 個(gè)字符（相當(dāng)于 3 個(gè)字節(jié)）的字符串發(fā)送到 Arduino，Arduino 接收并解碼輸入數(shù)據(jù)。

僅供參考，一段Arduino解碼代碼如下所示（完整源碼見(jiàn)下方代碼部分）：

if (BTSerial.available())
{ 
	// Read string from Raspberry 
	delay(10); 
	ch1 = BTSerial.read(); 
	delay(10); 
	ch2 = BTSerial.read(); 
	delay(10); 
	ch3 = BTSerial.read(); 
	delay(10); 
	if (ch1 == '1') 
		digitalWrite(GREEN, HIGH); 
	else 
		digitalWrite(GREEN, LOW); 
	if (ch2 == '1') 
		digitalWrite(BLUE, HIGH); 
	else 
		digitalWrite(BLUE, LOW); 
	if (ch3 == '1') 
		digitalWrite(RED, HIGH); 
	else 
		digitalWrite(RED, LOW); 
	... 
	... 
	... 
} 

現(xiàn)在是時(shí)候創(chuàng)建一個(gè)新的解決方案并實(shí)現(xiàn)我們的代碼了！

通用 Windows 平臺(tái)應(yīng)用程序

我決定探索 Microsoft 的Emotion API （有關(guān) SDK 的更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱鏈接）。

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1 / 2 ?圖 1 - Emotion Api 標(biāo)頭

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如果您從頭開(kāi)始創(chuàng)建 UWP 項(xiàng)目，則必須安裝“Oxford”包，在 Visual Studio 中打開(kāi)“NuGet 包管理器控制臺(tái)”并鍵入Install-Package Microsoft.ProjectOxford.Emotion

確保您已通過(guò) Azure 生成了情感服務(wù)密鑰。為此，轉(zhuǎn)到此并單擊“在 Azure 上購(gòu)買(mǎi)”

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在 Azure 上購(gòu)買(mǎi)

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然后，您將被重定向到您的 Azure 帳戶，現(xiàn)在您必須編譯一些字段，如下所示，我使用了“免費(fèi)定價(jià)層”，每月允許您進(jìn)行 30000 次圖像交易。（如果您沒(méi)有免費(fèi)的 Azure 帳戶，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)此鏈接）

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Azure - 在您的 Azure 中創(chuàng)建認(rèn)知服務(wù)

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現(xiàn)在探索您在 Azure 中的認(rèn)知服務(wù)帳戶并轉(zhuǎn)到密鑰部分。

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Azure - 復(fù)制你的密鑰

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有 2 個(gè)鍵，選擇一個(gè)并在以下字符串中“復(fù)制并粘貼” MainPage.xaml.cs中的值：

string subscriptionKey = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxx";

UWP 必備

要訪問(wèn)藍(lán)牙和其他各種功能，如網(wǎng)絡(luò)攝像頭、圖片等，我們需要在“ Package.appmanifest ”文件中提及它們。

為此，請(qǐng)按照提到的步驟操作：

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設(shè)備能力

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代碼片段：

<Capabilities>
  <Capability Name="internetClient" /> 
  <uap:Capability Name="picturesLibrary" /> 
  <uap:Capability Name="removableStorage" /> 
  <DeviceCapability Name="bluetooth.rfcomm"> 
    <Device Id="any"> 
      <Function Type="name:serialPort"/> 
    Device> 
  DeviceCapability> 
  <DeviceCapability Name="webcam" /> 
  <DeviceCapability Name="microphone" /> 
Capabilities>

基本理念（圖像捕捉、UWP 應(yīng)用程序）

我們需要將捕獲的圖像轉(zhuǎn)換為 MemoryStream。為此：

var reader= new Datareader(photoStream.GetInputStreamAt(0);
var bytes = new byte[photoStream.Size];
await reader.LoadAsync((uint)photoStream.Size);
reader.ReadBytes(bytes); 
var stream = new MemoryStream(bytes);

所以現(xiàn)在，使用一次調(diào)用，您可以從 Azure 檢索情緒結(jié)果：

Emotion[] emotionResult;           
emotionResult = await emotionServiceClient.RecognizeAsync(stream);

硬件

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1 / 3 ?色光療法系統(tǒng)視圖 1

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UWP應(yīng)用程序

在第一張圖片中，您可以看到應(yīng)用程序啟動(dòng)屏幕。在左側(cè)，它顯示從網(wǎng)絡(luò)攝像頭捕獲的圖片。在中間的情緒狀態(tài)和右側(cè)，您可以配置與 Arduino 的藍(lán)牙連接。

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1 / 4 ?圖 1 - 應(yīng)用布局

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每次獲取圖像時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)評(píng)估打開(kāi)燈光的最佳顏色，并通過(guò)藍(lán)牙將其發(fā)送到 Arduino。（正如您從后面的代碼中看到的那樣，我創(chuàng)建了一個(gè)每 10 秒捕獲一次圖片的計(jì)時(shí)器。）

目前UWP應(yīng)用程序在我的PC上運(yùn)行，因?yàn)樗苋菀?/font>截圖，但它是一個(gè)UWP應(yīng)用程序，所以在Raspberry上部署應(yīng)用程序不是問(wèn)題。

if (emotionResult[0].Scores.Happiness >= 0.85) 
{ 
	Send("111"); 
} 
else if (emotionResult[0].Scores.Happiness >= 0.50 && emotionResult[0].Scores.Happiness < 0.85) 
{ 
	Send("001"); 
} 
else if (emotionResult[0].Scores.Happiness > 0.25 && emotionResult[0].Scores.Happiness < 0.50) 
{ 
	Send("100"); 
} 
else 
{ 
	Send("110"); 
} 

000 = Cyan
001 = Light green  // Mild Happy
010 = Violet
011 = Red
100 = Light blue   // Neutral
101 = Green
110 = Blue
111 = OFF          // Happy