b) Cài đặt các thư viện giao diện HMI liên quan
Để xây dựng giao diện giám sát HMI ( Human Machine Interface) trên nền tảng Python có rất nhiều các thư viện hỗ trợ như Tkinter, Kivy, PyQT, wxPython...vv. Nhóm nghiên cứu đã quyết định sử dụng thư viện Tkinter vì các tính năng thân thiện, dễ sử dụng với người dùng, hỗ trợ nhiều các chức năng phức tạp như vẽ biểu đồ, thiết kế hình họa...vv.
Tkinter là một gói trong Python có chứa module TK hỗ trợ cho việc lập trình GUI. TK ban đầu được viết cho ngôn ngữTcl. Sau đó Tkinter được viết ra để sử dụng Tk bằng trình thông dịch Tcl trên nền Python.
Đểcài đặt thư viện Tkinter trên hệ điều hành LINUX, người dùng sẽ mở cửa sổ Command và nhập câu lệnh sau:
30
c) Thiết lập các nút nhấn và màn hình hiển thị
Thiết lập 1 cửa sổ giao diện HMI sử dụng thư viện Tkinter gồm các bước sau:
Khai báo thư viện ta sử dụng câu lệnh: Import tkinter
Khởi tạo1 cửa sổ chính cần có 2 phương thức sau:
Tk (screenName=None, baseName=None, className=’Tk’, useTk=1) Câu lệnh m = tkinter.Tk() sẽ tạo ra 1 cửa sổ và m chính là tên của cửa sổđó
Mainloop()
Phương thức này được sử dụng khi cửa sổ của bạn đã có đầy đủ các thành phần và sẵn sàng chạy. Mainloop() là 1 vòng lặp vô hạn để chạy cửa sổ đó, nó sẽ chờ các sự kiện có thể xảy ra trong quá trình hoạt động đến khi cửa sổđó được đóng lại.
Câu lệnh m.mainloop()
Khởi tạo các thành phần trong cửa sổ chính:
Các thành phần cơ bản trong thư viện Tkinter bao gồm:Button (nút nhấn ), Canvas (tấm nền), Entry(nhập số liệu), Label(nhãn dán)…
w = Button(master, option = value) w = Entry(master, option = value) w = Label(master, option = value)
Master chính là phần chứa các thành phần này, Master có thể là cửa sổ chính hoặc 1 tấm nền (Canvas)…vv
Mỗi thành phần cơ bản trên đều có các thông số và thuộc tính có thể can thiệp được như vịtrí, kích thước.
31
3.8 Xây dựng chương trình chính
3.8.1 Lưu đồ điều khiển chương trình chính
Chu trình hoạt động của chương trình chính: Máy tính sẽ khởi tạo truyền thông giữa máy tính và 2 PLC, xây dựng mô hình từ các file xử lý ảnh đã được huấn luyện từ trước. Tiếp theo, máy tính sẽ đợi nhận được tín hiệu chụp ảnh được gửi lên từ PLC ( đảm bảo Robot thu hoạch dứa đã vào đúng vị trí và sẵn sàng cho việc thu hoạch). Sau khi nhận được tín hiệu này, máy tính sẽ chụp ảnh từCamera đưa vào xử lý. Từcác mô hình đã xây dựng từtrước, các thuật toán sẽ tự động nhận diện và phát hiện các quả dứa trong bức ảnh đó. Tọa độ các quả dứa trên ảnh sau đó sẽ được quy đổi thành tọa độ quả dứa so với vị trí của Camera và tọa độ của quả dứa so với vị trí gốc của 2 cánh tay máy. Tuy nhiên, máy tính sẽchưa gửi ngay tọa độ này xuống PLC mà sẽ chờ đợi tín hiệu báo sẵn sàng cắt được gửi lên từ PLC. Việc này đảm bảo rằng vị trí quả dứa thứ 2 sẽ chỉ được gửi khi quả dứa thứ nhất đã được thu hoạch xong. Việc gửi tọa độ này sẽ diễn ra cho tới khi tất cả các tọa độđã được gửi đi. Quá trình chụp ảnh và làm lại các bước trên sẽ được thực hiện một lần nữa(một cách tự động) để đảm bảo có thể thu hoạch được các quả dứa đã bị che khuất bởi khóm dứa ở trước nó. Sau khi thực hiện xong 2 lần, Máy tính lại quay lại chờ tín hiệu chụp ảnh được gửi xuống để thu hoạch luống dứa tiếp theo.
Từ chu trình hoạt động nêu trên, lưu đồ điều khiển của chương trình chính như sau:
32