ساخت ماشین RC خودران با DeepRacer و ESP32: یادگیری ماشین روی مسیر (فارسی)

کد Python — Line Following با PID

import cv2, numpy as np
import serial, time

# ارتباط با ESP32-CAM (MJPEG) و Arduino (موتور):
cap = cv2.VideoCapture("http://192.168.1.100/stream")
motor_serial = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 115200)

# PID Constants:
Kp, Ki, Kd = 0.4, 0.002, 0.15
prev_error = integral = 0
CENTER_X = 320  # نصف عرض ۶۴۰

def find_line_center(frame):
    """پیدا کردن مرکز خط سفید در ROI"""
    roi = frame[300:400, :, :]  # فقط قسمت پایین
    gray = cv2.cvtColor(roi, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    _, thresh = cv2.threshold(gray, 180, 255, cv2.THRESH_BINARY)
    M = cv2.moments(thresh)
    if M["m00"] > 5000:
        cx = int(M["m10"] / M["m00"])
        return cx
    return None

def pid_steer(error):
    global prev_error, integral
    integral += error
    derivative = error - prev_error
    output = Kp*error + Ki*integral + Kd*derivative
    prev_error = error
    return int(max(-45, min(45, output)))  # زاویه فرمان

BASE_SPEED = 60  # 0-100

while True:
    ret, frame = cap.read()
    if not ret: continue

    cx = find_line_center(frame)
    if cx is not None:
        error = cx - CENTER_X
        steer = pid_steer(error)
        cmd = f"S:{BASE_SPEED},T:{steer}\n"
        motor_serial.write(cmd.encode())

        cv2.circle(frame, (cx, 350), 8, (0,255,0), -1)
        cv2.line(frame, (CENTER_X,0), (CENTER_X,480), (255,0,0), 1)
    else:
        motor_serial.write(b"S:0,T:0\n")  # خط از دست رفت

    cv2.imshow("Self Driving", frame)
    if cv2.waitKey(1) == ord('q'): break

کد Arduino — دریافت دستور فرمان

#include <Servo.h>
Servo steering;
const int M_F=6, M_B=7;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  steering.attach(9);
  pinMode(M_F,OUTPUT); pinMode(M_B,OUTPUT);
}

void loop() {
  if(Serial.available()) {
    String line = Serial.readStringUntil('\n');
    // فرمت: "S:60,T:-20"
    int si = line.indexOf("S:"); int ti = line.indexOf(",T:");
    if(si>=0 && ti>0) {
      int spd = line.substring(si+2,ti).toInt();
      int turn = line.substring(ti+3).toInt();

      // حرکت موتور:
      if(spd>0){ digitalWrite(M_F,1); digitalWrite(M_B,0); }
      else      { digitalWrite(M_F,0); digitalWrite(M_B,0); }

      // فرمان سرو (۹۰ = مستقیم، ±۴۵):
      steering.write(90 + turn);
    }
  }
}

چک‌لیست خودران

ویدئوهای آموزشی

منابع بیشتر

• آپارات: ماشین خودران OpenCV فارسی
• AWS DeepRacer: Reinforcement Learning Platform