OV7670摄像头模块引脚配置_应用电路_使用手册
摄像头模块是手机、平板电脑、笔记本电脑中的一种设备,用于拍摄照片和录制视频。所有需要小型化、高分辨率、低功耗、高刚性和轻薄化的领域都需要高水平的技术。
目前有不同的智能手机公司可用,其中三星公司正在使用核心技术设计具有执行器、PKG技术和镜头的一流相机模块。例如,CMOS OV7670型号就是此类摄像头模块。
基本概念
OV7670摄像头模块是一种低电压、高灵敏度、小尺寸的CMOS图像传感器,该模块提供完整的单芯片VGA摄像头功能和一个微型封装内的图像处理器。
OV7670相机模块提供完整的帧、子采样的8位图像,格式多种多样,这些图像在整个SCCB中进行控制,SCCB代表“串行相机控制总线”接口。 该模块包括一个图像阵列,通过对图像质量、输出数据传输和格式化的完全用户控制,在VGA中每秒运行多达30帧。
在OV7670摄像头模块当中,必要的图像处理功能主要包括伽玛、曝光控制、色彩饱和度、白平衡、色调控制,这些功能也可通过SCCB接口进行编程。OV7670相机模块的最大帧率为30fps,分辨率为640x480,相当于0.3兆像素。
捕获图像后,OV7670可以在输出之前通过数字信号处理对其进行处理,所以这种预处理是通过SCCB配置的。此外,美商半导体公司的图像传感器已用于独特的传感器技术应用,通过减少拖尾、固定模式噪声来提高图像质量并获得稳定和清晰的彩色图像。
引脚配置
CMOS OV7670摄像头模块的包括6个引脚,下面讨论每个引脚及其功能。这些摄像头模块由不同的分销商和制造商发明,其中的引脚分配可能会发生变化,例如某些模块具有18针,其中额外的引脚可能是PWDN和RESET。
- Pin1(VCC):直流输入电源引脚(+3.3V)
- Pin2 (GND):接地引脚
- Pin3 (SCL):这是一个 I²C串行CLK引脚
- Pin4 (SDA):这是I²C串行数据输入/输出
- Pin5(VSYNK):垂直同步输出,高电平有效,指示活动帧
- Pin6 (HREF):这也称为水平参考,其中Active High指定活动像素
- Pin7 (PCLK):这是传感器的Pixel CLK输出
- Pin8 (XCLK):这是进入传感器的主时钟
- Pin9 (Dout9):这是像素数据o/p 9引脚
- Pin10 (Dout8):这是像素数据o/p 8引脚
- Pin11 (Dout7):这是像素数据o/p 7引脚
- Pin12 (Dout6):这是像素数据o/p 6引脚
- Pin13 (Dout5):这是像素数据o/p 5引脚
- Pin14 (Dout4):这是像素数据o/p 4引脚
- Pin15 (Dout3):这是像素数据o/p 3引脚
- Pin16 (Dout2):这是像素数据输出2引脚
使用CMOS OV7670分析o/p图像所需的软件是Serial Port Reader和Arduino IDE。替代CMOS OV7670相机模块是IMX219和Arducam HQ。等效CMOS OV7670相机模块型号包括OV2640、OV7675、OV7725、OV5647、OV5642等。
规格参数
CMOS OV7670摄像头模块的特性和规格主要包括以下几点内容:
- 对于弱光操作,它是高度敏感的
- 便携式应用的工作电压较低
- 镜头阴影校正
- 边缘增强范围自动调整
- 自动调整饱和度
- 支持闪光灯模式和LED
- 缩放支持
- 图像信号处理器包括缺陷校正和降噪
- 降噪范围自动调整
- 图像控制功能是自动的,如AEC(自动曝光控制)、AGC(自动增益控制)、AWB(自动白平衡)、ABF(自动带滤波器)和ABLF(自动黑电平校准)
- 图像质量控制,如色调、颜色饱和度、锐度、伽玛、抗泛光等
- 工作电压为3.3V DC
- 分辨率为640×480 VGA
- 光学尺寸为⅙英寸
- 功率利用率为60mW
- 信噪比为46dB
- VGA的图像传输速率(最大)为30FPS
- 边缘增强级别自动调整
- 支持不同的图像尺寸,如CIF、VGA等
- 饱和度自动调整
- 高品质6mm或F1.8镜头
- 对于不同的格式,输出的支持是 YUV (4:2:2)、YCbCr (4:2:2) 和 Raw RGB (GRB 4:2:2,RGB565或555或444)
- 典型的SCCB接口兼容通过I²C接口
功能框图
OV7670摄像头模块的功能框图主要包括A/D转换器、时序发生器、DSP、图像传感器阵列、测试模式发生器、图像标量数字视频端口、LED和闪光灯控制o/p,具体如下图所示:
上面的框图将显示基于相机模块的系统如何工作。该模块使用的电源电压为3.3V,可以将此模块连接到外部振荡器,该振荡器为相机模块的XCLK引脚提供CLK源。因此,通过 I²C总线对相机的内部寄存器进行适当的配置,该模块借助VSYNC和HREF等两个端口将像素CLK和数据o/p返回给主机。
应用电路
CMOS OV7670相机模块与Arduino Uno的接口如下图所示。该模块主要包括串行数据和CLK引脚,这意味着Arduino UNO板可以通过I²C与摄像头模块进行通信。此外,它在3.3V下工作,因此如果想使用Arduino板将数据传输到CMOS相机模块,应该使用分压器来降低电平。
在这里,必须注意到微控制器没有有效的技术来显示捕获的图像,所以它所做的只是控制模块捕获图片,然后通过Arduino的USB端口将其传输到计算机。因此,必须有另一个应用程序,它将从USB端口向计算机显示图片。这里所需的代码用于使用OV7670相机模块和Arduino拍摄照片。
之后,还需要一个桌面应用程序,它将检查来自Arduino USB端口的图像数据并将其显示在显示器上。
主要应用
CMOS OV7670相机模块的应用非常的广泛,一些常见的应用如下所示:
- 手机
- 面部识别
- 文件扫描
- 监控系统
- 掌上电脑
- 电子玩具
- 电池供电产品
- 适用于Maple、Arduino、ChipKit、ARM、STM32、DSP、FPGA等不同平台。
总结
以上就是关于CMOS OV7670 相机模块数据表的相关内容概述,其中包括引脚配置、特性、规格以及应用电路等内容。需要注意,使用CMOS OV7670相机模块时需要采取的一些预防措施是,需要使用短线或短跳线来避免相机模块或Arduino上的连接松动。如果Arduino向GPIO提供5V o/p,则需要使用电平转换器。
此外,务必要保持OV7670的输入电压为3.3V,如果超过此电压则摄像头模块可能会损坏。