OV7670-CMOS摄像头
使
用
说
明
2014.2.10
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1.OV7670 带 FIFO 模块
1.简介:
OV7670 带 FIFO 模块,是针对慢速的 MCU 能够实现图像采集控制推出的
带有缓冲存储空间的一种模块。这种模块增加了一个 FIFO(先进先出)存储
芯片,同样包含 30w 像素的 CMOS 图像感光芯片,3.6mm 焦距的镜头和镜头座,
板载 CMOS 芯片所需要的各种不同电源(电源要求详见芯片的数据文件),板
子同时引出控制管脚和数据管脚,方便操作和使用。
图1.OV7670带FIFO模块
2.管脚定义:
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如图,控制传感器所需的管脚定义如下:
3V3-----输入电源电压(推荐使用 3.3,5V 也可,但不推荐)
GDN-----接地点
SIO_C---SCCB 接口的控制时钟(注意:部分低级单片机需要上拉控制,和
I2C 接口类似)
SIO_D---SCCB 接口的串行数据输入(出)端(注意:部分低级单片机需要上
拉控制,和 I2C 接口类似)
VSYNC---帧同步信号(输出信号)
HREF----行同步信号(输出信号)
PCLK----像素时钟(输出信号)
XCLCK---时钟信号(输入信号)
D0-D7---数据端口(输出信号)
RESTE---复位端口(正常使用拉高)
PWDN----功耗选择模式(正常使用拉低)
STROBE—拍照闪光控制端口(正常使用可以不需要)
FIFO_RCK---FIFO 内存读取时钟控制端
FIFO_WR_CTR----FIFO 写控制端(1 为允许 CMOS 写入到 FIFO,0 为禁止)
FIFO_OE----FIFO 关断控制
FIFO_WRST—FIFO 写指针服务端
FIFO_RRST—FIFO 读指针复位端
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图7.FIFO摄像头接口定义
3.控制方式说明
由于采用了 FIFO 做为数据缓冲,数据采集大大简便,用户只需要关心是
如何读取即可,不需要关心具体数据是如何采集到的,这样可减小甚至不用
关心 CMOS 的控制以及时序关系,就能够实现图像的采集。
控制时序如下:
图2.FIFO摄像头读数据时序图
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图3.FIFO摄像头读数据时序图
4.采集图像的基本方法
(1)单片机直接采集:
如图,用户只需要按上述时序图控制相关的几个控制引脚即可,可以很
方便的使用在低速单片机上,另外一个好处是,可以直接 IO 口读取数据,
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读出的数据可以直接送屏,也可以经过 MCU 简单处理;当然也可以不经过
MCU,直接送到屏等外围器件使用。
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2.问题解答
针对集中的问题,一一解答,希望用户在使用时能够了解
1. 图像采集难吗?
答:这个问题对初次接触的用户来讲经常会遇到。难和容易都是相对的,
它和许多相关的基础知识紧密相联系。从涉及到的学科和内容上来讲,
图像采集或者图像处理(硬件)可以讲是数字电子学中最难的,因为它
涉及到光学,如颜色,白平衡,色空间,镜头(这些概念在设置传感器
寄存器的时候会大量出现)等;涉及到传感器基本原理,如 CMOS 和 CCD
的原理和区别;涉及到电子学中的难题,如:海量数据量的传输、存储,
涉及到主控制芯片的选择问题,如速度,和处理能力;涉及到电路板的
高速布板问题;涉及到图像的编码和解码等算法问题。。。。。。
特别是当像素不断增加的时候,这些问题会更加突出,因此客观的讲,
如果和其它的传感器或者模块相比较,例如温度,无线模块等等还是有
一定难度的,这些模块只要给出接口,一般都容易知道如何处理,但图
像并不如此。
然而,难度是和相关基础知识的多少成反比例的,掌握的相关基础知
识越多,就会越觉得简单。
2. 学习图像方面的知识需要哪些基础?
答:首先,基本的光学知识要先了解,比如:什么是颜色空间,RGB,YUV
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是什么,这些基础的必须了解;其次,扎实的电子学基础,比如:单片
机基本上运用自如,时序图看起来没有任何难度;另外,较好的编程能
力和读程序能力,这也是硬件图像的基础;最后,上位机中对图形图像
的画法,处理等也有较深刻的认识。
3. 初学者遇到的问题改怎么解决?
答:很多用户都是初次学习图像硬件采集的相关内容,甚至刚刚开始单
片机学习的用户也想学习这方面的内容。而实际上,他们遇到的问题很
雷同,比如,图像中的一些基本概念如 RGB,YUV,模拟图像,数字图像
等就比较模糊,电子学中如 FIFO 是什么,也经常被问到。其实,这些简
单的基础知识或者概念只要 Google 或者 Baidu 一下,就可以快速找到大
量的相关资料。
4. 模块提供的是那些资料?
答:提供图像芯片的数据文件(这个很重要),这里要做个说明,那就是
相关资料很少,得来不易。原因是:实际上这些数据文件都是 OV 公司不
经意间流出的东西,做为个人,OV 公司一般根本不会提供这些内容的,
它只和对应的有芯片需求的公司签订协议,提供相关资料,并且有保密
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