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OV5640自动对焦照相模组应用指南(DVP接口).pdf

发布时间：2022-05-31 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.90M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    1. OV5640 应用指南
    2. 硬件设计
    2.1 OV5640 照相模组原理图参考设计
    2.2 主机接口
    2.1.1 引脚定义
    2.2 供电设计
    2.2.1 主机使用1.8V IO ，OV5640 使用1.8V IO
    2.2.2 主机使用 2.8V IO，OV5640 使用 1.8V IO
    2.2.3 主机使用 2.8V IO OV5640 使用 2.8V IO
    2.3 与镜头相关参数
    2.3.1 边角失光
    2.3.2 暗角
    2.3.3 分辨率
    2.3.4 光学对比度
    2.3.5 保护玻璃
    2.3.6 Lens补偿（镜头均匀性补偿）
    2.3.6.1 Lens 补偿:
    2.3.6.2 Lens 补偿:
    3. 硬件操作
    3.1 操作模式
    3.1.1 上电（Power Up）
    3.1.2 节电模式(Power Down)
    3.1.3 由节电模式唤醒
    3.1.4 断电
    3.1.5 硬件复位
    3.2 操作流程
    3.2.1 OV5640 单摄像头, 不使用时断电。
    3.2.2 OV5640 单摄像头, 不使用时处于节电模式
    3.2.3 OV5640 与其它摄像头共享DVP, 不使用时断电
    3.2.4 OV5640 与其它摄像头共享DVP, 不使用时进入节电模式
    3.2.5 OV5640与其他设备共用I2C总线
    4. 软件指南
    4.1 YCbCr/压缩信号参考设置
    4.1.1 初始设置
    4.1.2 VGA 预览
    4.1.3 800x480 预览
    4.1.4 854x480 预览
    4.1.5 720p 视频
    4.1.6 5百万 YCbCr 拍照
    4.1.7 5百万 压缩格式 拍照
    4.2 信号极性
    4.3 驱动能力
    4.4 I/O 控制
    4.5 YUV 序列
    4.6 镜像和翻转
    4.7 测试图案
    4.8 去除灯光条纹
    4.9 用户界面功能
    4.9.1 亮度
    4.9.2 对比度
    4.9.3 色彩饱和度
    4.9.4 EV 曝光补偿
    4.9.5 环境光模式
    4.9.6 特效
    4.9.7 夜景模式
    4.7.8 去除灯光条纹
    4.10 Auto Focus自动对焦
    4.10.1 内置自动对焦
    4.10.2 I2C自动对焦命令
    4.10.3 AF自动对焦过程
    4.10.4 下载固件（download firmware）
    4.10.5 自动对焦
    4.10.6 释放马达至初始状态 （对焦为无穷远处）
    4.11 拍照流程
    4.11.1 Shutter 快门时间
    4.11.2 Gain 增益
    增益值设置在寄存器0x350a 和 0x350b中。
    4.11.3 虚拟曝光行（Dummy Lines）及虚拟像素（Dummy Pixels）
    4.11.4 拍照流程
    4.11.4.1 自动对焦
    4.11.4.2 读取预览参数
    4.11.4.3 改变为拍照图像分辨率
    4.11.4.4 读取拍照设置参数
    4.11.4.5 转换预览增益和曝光值为拍照增益和曝光值
    4.11.4.6 增益值转换为曝光值，拍照参数下灯光条纹过滤
    4.11.4.7 写入增益（gain）/曝光值（shutter）
    4.11.4.8 拍照
    4.11.4.9 返回预览模式
    4.12 Scale and Zoom 缩放和变焦
    4.12.1 Scale 缩放
    4.12.2 DIGITAL ZOOM 数码变焦
    附录 I 摄像头驱动程序示例
    文档版本历史
    OV5640 自动对焦成像模组应用指南 OV5640 自动对焦摄像模组应用指南 (DVP 接口) 修改日期: Nov. 4th, 2011 文档版本号: 2.13 OmniVision Technologies, Inc. 保留对此文件的修改权。为提高相关产品可靠性，功能或设 计所进行的修改，恕不另行通知。在任何实际应用，项目以及电路描述中出现的问题 ， OmniVision 不承担任何责任；并且此文档并未包含对 OmniVision 所拥有专利或其他权利的 任何许可。 此文档包含版权信息，只能提供给 OmniVision Technologies, Inc. 内部有此权限的员工，或经 由 OmniVision Technologies, Inc. 授权许可的组织或个人。 1 OmniVision 公司机密
    OV5640 自动对焦成像模组应用指南 内容目录 1. OV5640 应用指南...........................................................................................................................4 2. 硬件设计..........................................................................................................................................5 2.1 OV5640 照相模组原理图参考设计.........................................................................................5 2.2 主机接口...................................................................................................................................6 2.1.1 引脚定义............................................................................................................................6 2.2 供电设计...................................................................................................................................6 2.2.1 主机使用 1.8V IO ，OV5640 使用 1.8V IO....................................................................7 2.2.2 主机使用 2.8V IO，OV5640 使用 1.8V IO...................................................................7 2.2.3 主机使用 2.8V IO OV5640 使用 2.8V IO.....................................................................8 2.3 与镜头相关参数.......................................................................................................................9 2.3.1 边角失光............................................................................................................................9 2.3.2 暗角....................................................................................................................................9 2.3.3 分辨率................................................................................................................................9 2.3.4 光学对比度........................................................................................................................9 2.3.5 保护玻璃............................................................................................................................9 2.3.6 Lens 补偿（镜头均匀性补偿）.......................................................................................9 2.3.6.1 Lens 补偿:..................................................................................................................9 2.3.6.2 Lens 补偿: .................................................................................................................9 3. 硬件操作........................................................................................................................................10 3.1 操作模式.................................................................................................................................10 3.1.1 上电（Power Up）..........................................................................................................10 3.1.2 节电模式(Power Down)..................................................................................................11 3.1.3 由节电模式唤醒..............................................................................................................11 3.1.4 断电..................................................................................................................................11 3.1.5 硬件复位..........................................................................................................................12 3.2 操作流程.................................................................................................................................12 3.2.1 OV5640 单摄像头, 不使用时断电。.............................................................................12 3.2.2 OV5640 单摄像头, 不使用时处于节电模式.................................................................12 3.2.3 OV5640 与其它摄像头共享 DVP, 不使用时断电.........................................................12 3.2.4 OV5640 与其它摄像头共享 DVP, 不使用时进入节电模式.........................................13 3.2.5 OV5640 与其他设备共用 I2C 总线................................................................................13 4. 软件指南........................................................................................................................................14 4.1 YCbCr/压缩信号参考设置.....................................................................................................14 4.1.1 初始设置..........................................................................................................................14 4.1.2 VGA 预览........................................................................................................................19 4.1.3 800x480 预览...................................................................................................................20 4.1.4 854x480 预览...................................................................................................................21 4.1.5 720p 视频.........................................................................................................................23 4.1.6 5 百万 YCbCr 拍照........................................................................................................24 4.1.7 5 百万 压缩格式 拍照...................................................................................................26 4.2 信号极性.............................................................................................................................27 2 OmniVision 公司机密
    OV5640 自动对焦成像模组应用指南 4.3 驱动能力.................................................................................................................................27 4.4 I/O 控制...................................................................................................................................27 4.5 YUV 序列................................................................................................................................28 4.6 镜像和翻转.............................................................................................................................28 4.7 测试图案.................................................................................................................................30 4.8 去除灯光条纹.........................................................................................................................30 4.9 用户界面功能.........................................................................................................................32 4.9.1 亮度..................................................................................................................................32 4.9.2 对比度..............................................................................................................................33 4.9.3 色彩饱和度......................................................................................................................34 4.9.4 EV 曝光补偿..................................................................................................................37 4.9.5 环境光模式......................................................................................................................38 4.9.6 特效..................................................................................................................................39 4.9.7 夜景模式..........................................................................................................................41 4.7.8 去除灯光条纹..................................................................................................................41 4.10 Auto Focus 自动对焦............................................................................................................42 4.10.1 内置自动对焦...............................................................................................................42 4.10.2 I2C 自动对焦命令........................................................................................................42 4.10.3 AF 自动对焦过程..........................................................................................................43 4.10.4 下载固件（download firmware）...............................................................................43 4.10.5 自动对焦.......................................................................................................................43 4.10.6 释放马达至初始状态 （对焦为无穷远处）.............................................................44 4.11 拍照流程................................................................................................................................44 4.11.1 Shutter 快门时间..........................................................................................................44 4.11.2 Gain 增益......................................................................................................................44 增益值设置在寄存器 0x350a 和 0x350b 中。..................................................................44 4.11.3 虚拟曝光行（Dummy Lines）及虚拟像素（Dummy Pixels）.................................44 4.11.4 拍照流程........................................................................................................................44 4.11.4.1 自动对焦................................................................................................................44 4.11.4.2 读取预览参数........................................................................................................44 4.11.4.3 改变为拍照图像分辨率........................................................................................45 4.11.4.4 读取拍照设置参数................................................................................................45 4.11.4.5 转换预览增益和曝光值为拍照增益和曝光值....................................................45 4.11.4.6 增益值转换为曝光值，拍照参数下灯光条纹过滤............................................45 4.11.4.7 写入增益（gain）/曝光值（shutter）.................................................................46 4.11.4.8 拍照........................................................................................................................46 4.11.4.9 返回预览模式........................................................................................................46 4.12 Scale and Zoom 缩放和变焦................................................................................................46 4.12.1 Scale 缩放......................................................................................................................46 4.12.2 DIGITAL ZOOM 数码变焦..........................................................................................47 附录 I 摄像头驱动程序示例 ................................................................................................49 文档版本历史....................................................................................................................................63 3 OmniVision 公司机密
    OV5640 自动对焦成像模组应用指南 1. OV5640 应用指南 OV5640 是一款 1/4 英寸 5 百万像素的高性能图像传感器，支持 DVP 和 MIPI 接口。 此 文档内容为 DVP 接口的应用指南。MIPI 接口的文档为“OV5640 自动对焦模组应用指南 （MIPI 接口）” OV5640 传感器可用于： 手机 5 百万像素主摄像头 平板电脑 5 百万像素主摄像头 4 OmniVision 公司机密
    OV5640 自动对焦成像模组应用指南 2. 硬件设计 2.1 OV5640 照相模组原理图参考设计 说明: 1. PWND 引脚，高电平有效。当上拉至和 DOVDD 电压一致的高电平时，使 OV5640 进 入节电模式, 不使用时需在模组外部接地。 2. RESETB，低点平有效。置低时复位 OV5640, 不使用时需在模组外部与 DOVDD 连接。 3. AVDD 为传感器模拟电源引脚，电压范围为 2.6-3.0V (纹波小)。推荐接入 2.8V 电压。 在 OTP 写入状态时，AVDD 必须接入 2.5V+-5%，但是 OPT 读取状态无此要求。 4. DVDD 是传感器数字电源引脚，电压 1.5V±5% (纹波小)。强烈建议使用内部 DVDD 稳压器。 5. DOVDD 是传感器数字 IO 电源引脚，电压范围 1.7V-3.0V(clean)，建议为 1.8V。 6. AGND 与 DGND 引脚应在模组内分开，在模组外 PCB 单点连接，不要在模组内连接。 7. 电容器的位置需靠近其相应的 OV5640 引脚。 8. D[9:0] 为 OV5640 传感器 10 bit RGB RAW 输出，D[9:2] 为传感器 8-bit YUV/RGB/压 缩信号输出。 5 OmniVision 公司机密
    OV5640 自动对焦成像模组应用指南 2.2 主机接口 2.1.1 引脚定义 和 Hsync 。 当输出格式为 8-bit YCbCr 格式时 , 使用 或 8-bit RGB raw 和 8-bit RGB 565 时, 使用 D[9:2]。 使用同一引脚 Href。通过 SCCB 设置可选择此引脚为 Href 或 OV5640 的视频输出接口共有 10 位，D[9:0]。当输出为 10-bit RGB raw D[9:0] 同步信号 Href Hsync 信号。 SIO_C RESETB 引脚低有效，且内置上拉电阻。RESETB 引脚需由后端芯片控制以得到合适的上 电顺序。 PWDN 顺序。 引脚高有效，且内置下拉电阻 。PWDN 引脚需由后端芯片控制以得到合适的上电 以及 SIO_D 总线需外接上拉电阻, 标准上拉电阻阻值为 5.1K 欧姆。 2.2 供电设计 当 DOVDD 引脚电压为 1.8V 时，DVDD 引脚的电压由 OV5640 传感器内部的稳压器生成。 所以需要 2 组稳压器来为 OV5640 供电。如下图： 6 OmniVision 公司机密
    OV5640 自动对焦成像模组应用指南 2.2.1 主机使用 1.8V IO ，OV5640 使用 1.8V IO 2.2.2 主机使用 2.8V IO，OV5640 使用 1.8V IO 然而，某些较老的手机或基带芯片只接受 2.8V 的 IO 信号，在这种情况下，我们建议 OV5640 使用 1.8V 电压，并且在主机和 OV5640 之间所有的视频信号传输中增加电平转换器。 OV5640 工作在 1.8V IO, 主机工作在 2.8V IO。对于这种情况: 1) 当 OV5640 处于待机模式（PWDN 引脚在高位）时，输出引脚(HREF/HSYNC, VSYNC, DATA0~9, PCLK, FREX, STROBE, GPIO1~2) 处在三态。请确认此时不会因 为漏电流等可能存在的原因而影响到其他设备的输入。如果对电平转换器和主机芯片 产生影响，可在所有三态引脚接 10k 欧姆的下拉电阻。 7 OmniVision 公司机密
    OV5640 自动对焦成像模组应用指南 2) 3) 传感器的 SCL 所有视频信号引脚加电平转换器 -- HREF/HSYNC, VSYNC, DATA0~9, PCLK. 和 SDA 可以忍受较高电压。所以 OV5640 使用 1.8V IO 并且 I2C 上拉 4) 电阻接入 2.8V 电压是没有问题的。 传感器 PWDN 和 XCLK 可以在 2.8V 信号电压下工作，PWDN 可以直接接 2.8V 电压 使传感器处于节电模式（power down）。如果有额外的电平转换引脚，将这两个引脚 也接入电平转换器。 5) 对 RESETB 请不要接入 2.8V 的信号电压，因为 OV5640 在此引脚已内置上拉电阻到 IO 电源。如接入 2.8V 电压，会导致漏电（从 2.8V 信号通过上拉电阻和二极管到传感 器 1.8V IO 电源）。 以下为两种替代解决办法： a) 主机先驱动 RESETB 为低电平（复位模式），然后在操作模式时再改变其为浮动或者 输入状态，并使传感器内部上拉电阻到高位（1.8V）。 b) 为 RESETB 引脚接入电平转换器。 如果 DOVDD Power down 模式并不能用作省电。 为 2.8V, 那么 DVDD 由外部电源供电，所以需使用 3 套稳压器供电，此时 主机使用 2.8V IO OV5640 2.2.3 。在使用 2.8V IO 时, 1.5V DVDD 引脚必须由外接电源供电。并 OV5640 且建议使用断电模式（power off 模式）以省电。注意此时节电模式（power down 模式）并 不能起到省电的作用。 使用 2.8V IO 同样支持 2.8V IO 8 OmniVision 公司机密
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