Hardware e preparação do ambiente

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Este capítulo detalha o processo completo de montagem do hardware, conexão e configuração do ambiente.

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Lista de hardware

Antes de começar a usar o produto, confirme que você dispõe dos seguintes componentes:

Componente	Modelo/Especificações	Quantidade
Servo	SCS009	2
Suporte do gimbal	Estrutura do gimbal 2-DOF	1
Placa de driver dos servos	Placa de driver com chip CH343	1
Câmera USB	Resolução mínima de 640x480	1
Fonte de alimentação dos servos	Faixa de tensão 4-7,4 V, recomendado 6 V	1
Cabo de dados serial	Conecta a placa de driver ao computador	1

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Descrição dos parâmetros dos servos

Parâmetro	Servo 1 (rotação esquerda/direita)	Servo 2 (inclinação cima/baixo)
Faixa de posição	220-802	220-511
Posição central	511	511
Valor mínimo	220 corresponde à posição mais à esquerda	220 corresponde à posição mais acima
Valor máximo	802 corresponde à posição mais à direita	511 corresponde à posição central

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Conexão do hardware

Passo 1: Instalar os servos e o suporte do gimbal

1. Instale o servo 1 (para rotação esquerda/direita) na posição designada do suporte inferior do gimbal e aperte os parafusos para garantir firmeza
2. Instale o servo 2 (para inclinação cima/baixo) no suporte superior do gimbal e fixe-o da mesma forma
3. Instale a estrutura de fixação da câmera conforme as instruções

Passo 2: Conectar os servos à placa de driver

1. Conecte os cabos de dados dos dois servos aos conectores de servo da placa de driver
2. Preste atenção à ordem de conexão dos fios do servo; as cores geralmente são vermelho (alimentação), preto (terra) e branco/amarelo (sinal)
3. Certifique-se de conectar cada servo ao ID correspondente: o servo com ID 1 para esquerda/direita e o servo com ID 2 para cima/baixo

Passo 3: Conectar a alimentação e a porta serial

1. Conecte a fonte de alimentação dos servos ao conector de alimentação da placa de driver
2. Use o cabo de dados serial para conectar a placa de driver à porta USB do computador
3. Conecte a câmera ao computador

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Requisitos de sistema e ambiente

Sistemas operacionais compatíveis

• Windows 10/11
• Distribuições Linux (como Ubuntu 20.04 ou superior)

Versão do Python

Python 3.8 ou superior

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Instalação de drivers e dependências

Instalar o driver da porta serial

Windows

1. Acesse o site oficial do fabricante do chip CH343 e baixe o instalador do driver para a versão correspondente do Windows Instalação do driver CH343 (instalar como administrador) https://www.wch.cn/downloads/CH343SER_EXE.html

Se no Gerenciador de Dispositivos ele aparecer reconhecido como dispositivo desconhecido "usb single serial" ou "usb serial", clique com o botão direito para desinstalá-lo primeiro, e só então instale o driver!

1. Execute o instalador e siga as instruções para concluir a instalação do driver
2. Conecte a placa de driver dos servos ao computador; o dispositivo de porta serial deverá aparecer no Gerenciador de Dispositivos

Linux

A maioria das distribuições Linux já inclui o driver de porta serial CH343, sem necessidade de instalação adicional. Se tiver problemas, você pode tentar:

1. Verificar se o kernel carregou o driver lsmod | grep ch343
2. Se não estiver carregado, reconecte o dispositivo ou reinicie o sistema

Instalar as dependências de Python

Execute no diretório raiz do projeto:

pip install -r requirements.txt

As principais dependências do projeto incluem:

• opencv-python: captura e processamento de imagens
• numpy: biblioteca de cálculo numérico
• pyserial: biblioteca de comunicação serial

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Verificação da conexão do hardware

Antes de iniciar o programa principal, podemos usar ferramentas para verificar a conexão do hardware.

Localizar as câmeras disponíveis

Execute o comando a seguir para listar as câmeras disponíveis:

python examples/list_cameras.py

O programa detectará e listará todas as câmeras disponíveis; anote o índice da câmera que você precisa usar.

Localizar as portas seriais disponíveis

Execute o comando a seguir para listar as portas seriais disponíveis:

python examples/list_ports.py

Anote o nome do dispositivo de porta serial que você está usando.

Diagnóstico do hardware

Se precisar fazer uma verificação completa de todo o hardware, execute a ferramenta de diagnóstico:

python examples/diagnostic.py --camera 0 --port COM3

O programa de diagnóstico testará sucessivamente a câmera, a porta serial e o gimbal.

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Avisos de segurança

Durante o uso, tome as seguintes precauções de segurança:

1. A alimentação dos servos deve estar dentro da faixa especificada (4-7,4 V) para evitar danos aos servos
2. Evite que os servos permaneçam por muito tempo nas posições extremas, para prolongar a vida útil
3. Antes de desligar a alimentação, recomenda-se centralizar o gimbal para reduzir a carga na próxima inicialização