colab에 yolov5를 이용하여 인공지능을 학습시킨 후 결과값을 arduino와 연동해서 하드웨어를 움직이고 싶습니다. 코드 어떻게 해야될까요?
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코랩과 아두이노를 연동하여 하드웨어를 제어하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 그 중에서도 가장 간단한 방법은 시리얼 통신을 이용하는 것입니다.
시리얼 통신을 이용하면 코랩에서 아두이노로 데이터를 전송할 수 있습니다. 이를 이용하여 코랩에서 학습한 결과값을 아두이노로 전송하여 하드웨어를 제어할 수 있습니다.
아래는 시리얼 통신을 이용하여 코랩과 아두이노를 연동하는 예시 코드입니다.
import serial
# 시리얼 포트 설정
ser = serial.Serial('/dev/ttyACM0', 9600)
# 데이터 전송
data = "Hello, Arduino!"
ser.write(data.encode())
# 시리얼 포트 닫기
ser.close()
위 코드에서 /dev/ttyACM0
는 아두이노가 연결된 시리얼 포트의 경로입니다. 이 경로는 아두이노 IDE에서 확인할 수 있습니다. 9600
은 시리얼 통신의 전송 속도를 나타내는 값입니다. 이 값은 아두이노 쪽에서도 동일하게 설정해주어야 합니다.
위 코드에서는 data
변수에 문자열을 저장하고, encode()
함수를 이용하여 바이트 형태로 변환한 후 write()
함수를 이용하여 시리얼 포트로 전송합니다.
아두이노 쪽에서는 Serial.available()
함수를 이용하여 시리얼 포트로부터 데이터를 읽어올 수 있습니다. 이를 이용하여 코랩에서 전송한 데이터를 읽어와서 하드웨어를 제어할 수 있습니다.
위 예시 코드를 참고하여 코랩에서 학습한 결과값을 아두이노로 전송하여 하드웨어를 제어해보세요.
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코랩과 아두이노를 연동하려면 다음 단계를 따라 진행해야 합니다.
- YOLOv5를 사용하여 인공지능 학습
- 학습된 모델을 사용하여 객체 감지 실행
- 감지 결과를 아두이노로 전송
- 아두이노에서 결과를 사용하여 하드웨어 제어
먼저, 코랩에서 YOLOv5를 설치하고 학습시키는 방법입니다.
!git clone https://github.com/ultralytics/yolov5.git
%cd yolov5
!pip install -r requirements.txt
학습을 위한 데이터셋과 설정 파일을 준비한 후, 다음 명령어로 학습을 진행합니다.
!python train.py --img 640 --batch 16 --epochs 100 --data your_data.yaml --cfg your_config.yaml --weights yolov5s.pt --nosave --cache
학습이 완료되면, 객체 감지를 실행합니다.
!python detect.py --weights your_trained_weights.pt --img 640 --conf 0.25 --source your_input_image_or_video
이제 아두이노와 연동하는 부분입니다. 코랩에서 직접 아두이노와 통신할 수 없으므로, 로컬 컴퓨터에서 실행하는 Python 스크립트를 사용하여 코랩과 아두이노 간의 통신을 중계해야 합니다.
먼저, 코랩에서 객체 감지 결과를 JSON 형식으로 저장합니다.
import json
results = [...] # 객체 감지 결과를 리스트로 저장합니다.
with open('results.json', 'w') as f:
json.dump(results, f)
그런 다음 로컬 컴퓨터에서 실행할 Python 스크립트를 작성합니다. 이 스크립트는 코랩에서 생성한 results.json
파일을 다운로드하고, 아두이노와 시리얼 통신을 통해 결과를 전송합니다.
import json
import serial
import time
import requests
# 코랩에서 생성한 results.json 파일을 다운로드합니다.
response = requests.get('your_colab_results_json_file_url')
results = json.loads(response.text)
# 아두이노와 시리얼 통신을 설정합니다.
ser = serial.Serial('your_arduino_serial_port', 9600)
time.sleep(2)
# 객체 감지 결과를 아두이노로 전송합니다.
for result in results:
data = f"{result['class_id']},{result['x']},{result['y']},{result['width']},{result['height']}\n"
ser.write(data.encode())
time.sleep(0.1)
ser.close()
마지막으로, 아두이노에서 시리얼 통신을 통해 전송된 데이터를 읽고 하드웨어를 제어하는 코드를 작성합니다.
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial mySerial(10, 11); // RX, TX
void setup() {
Serial.begin(9600);
mySerial.begin(9600);
}
void loop() {
if (mySerial.available()) {
String data = mySerial.readStringUntil('\n');
int class_id = data.substring(0, data.indexOf(',')).toInt();
data = data.substring(data.indexOf(',') + 1);
int x = data.substring(0, data.indexOf(',')).toInt();
data = data.substring(data.indexOf(',') + 1);
int y = data.substring(0, data.indexOf(',')).toInt();
data = data.substring(data.indexOf(',') + 1);
int width = data.substring(0, data.indexOf(',')).toInt();
data = data.substring(data.indexOf(',') + 1);
int height = data.toInt();
// 객체 감지 결과를 사용하여 하드웨어를 제어합니다.
// 예: 서보 모터, LED 등
}
}
이렇게 하면 코랩에서 학습된 인공지능 결과를 아두이노로 전송하고 하드웨어를 제어하는 방법을 구현할 수 있습니다. 참고로, 위의 코드 예제들은 기본적인 틀을 제공하며 실제 사용 시에는 데이터 형식이나 통신 방식 등을 사용자의 요구에 맞게 수정해야 합니다.
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아시겠지만 arduino 에서 기본적으로 파이썬으로 영상을 받아와서 하드웨어를 움직이는 코드는 확보를 하셔야 합니다. 정리가 잘 된 게 있으면 좋겠지만 파편적으로 흩어져 있을것이라 찾으면서 필요하신 부분을 채워야 할 것 같습니다. 그 안에 영상을 받아오는 곳에 yolov5 가 돌 수 있게 통합을 하셔야 됩니다.