Johdanto
Useimmat kameramoduulit käyttävät USB-, MIPI CSI-2- tai Ethernet-liitäntää. Mutta on yksinkertaisempi vaihtoehto:UART-kameramoduuli. UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) on sarjaprotokolla, joka löytyy melkein jokaisesta mikro-ohjaimesta. UART-kamera lähettää kuvia vain kahdella johdolla (TX/RX). Se ei voi suoratoistaa HD-videota, mutta se on täydellinen matalan kaistanleveyden sovelluksiin, joissa satunnaiset tilannekuvat riittävät. Olemme Sinceressä valmistaneetCMOS-moduuli kameraratkaisuja yli 30 vuoden ajan, mukaan lukienminikameramoduulijakameran hd-moduulimallit UART-lähdöllä. Tässä artikkelissa kerrotaan, mikä UART-kameramoduuli on, miten se toimii ja missä sitä käytetään.
Mikä on UART-kameramoduuli?
A UART-kameramoduulion kompakti kamera, joka kommunikoi isäntämikro-ohjaimen (esim. Arduino, STM32, ESP32) kanssa UART:n avulla. Se ottaa pyydettäessä yhden kuvan, pakkaa sen (yleensä JPEG-muodossa) ja lähettää tiedot sarjaliitännän kautta. UART vaatii vain kaksi johtoa (TX/RX) sekä virran ja maadoituksen – erittäin helppo integroida.
Miten se toimii?
Sisällä akameramoduuliUART-lähdöllä:
Kuvasensori (aCMOS-moduuli kameraesim. OV7670) ottaa kuvan.
Pieni mikro-ohjain pakkaa kuvan JPEG-muotoon.
Se lähettää JPEG-tiedot UART:n kautta asetetulla baudinopeudella (esim. 115200 tai 921600 bps).
Isäntä lähettää "capture"-komennon, odottaa tietoja, kokoaa JPEG-tiedoston uudelleen ja näyttää tai tallentaa sen. 115 200 bps:n nopeudella 10 kilotavun kuva kestää noin sekunnin. Nopeudella 921600 bps se kestää noin 0,1 sekuntia.
UART vs. muut liitännät
| Käyttöliittymä | Nopeus | Monimutkaisuus | Paras |
|---|---|---|---|
| UART | Matala (0,115–0,9 Mbps) | Erittäin matala | Yksinkertaiset mikro-ohjaimet, alhainen kuvanopeus |
| USB | Korkea (480–5000 Mbps) | Keskikokoinen | PC:t, web-kamerat, korkearesoluutioinen video |
| MIPI CSI-2 | Erittäin korkea (1000–6000 Mbps) | Korkea | Upotettu visio, reaaliaikainen video |
Miksi käyttää UART:ta?
- Yksinkertainen johdotus– Kaksi johtoa toimii minkä tahansa mikro-ohjaimen kanssa.
- Pieni teho– Hyvä akkulaitteille.
- Alhaiset kustannukset– USB-isäntäohjainta ei tarvita.
- Helppo ohjelmointi– Lähetä komento, vastaanota JPEG.
- Pieni koko – A minikameramoduuliUART:lla voi olla 10 mm × 10 mm.
Rajoitukset
- Matala kuvanopeus– Vain yksittäisiä kuvia tai 1–2 fps.
- Matala resoluutio– Tyypillisesti VGA (640×480) tai 720p. A4k kameramoduulion mahdotonta UART:lla – kaistanleveys on aivan liian pieni.
- Pakkausesineitä– JPEG voi menettää hienoja yksityiskohtia.
Sovellukset
- IoT ja älykäs koti – A UART-kameramoduulivoi ottaa tilannekuvia ovikelloa tai lemmikkieläinten ruokintaa varten. Kuva menee ESP32:een ja sitten pilveen.
- Teolliset anturit– Ota kuvia koneen paneeleista tai tuotetarroista, kun ne laukaistaan. Reaaliaikaista videota ei tarvita.
- Lääketieteelliset ja laboratoriolaitteet– Integroi mikroskooppiin tai analysaattoriin. Helppo liittää laitteen emolevyyn.
- Kulunvalvonta– Tallenna vierailijan kasvot sisäpuhelimeen tai sormenjälkijärjestelmään.
- Sulautetut projektit- Harrastajat käyttävät UART-kameroita Arduinon tai STM32:n kanssa, koska näiltä siruilta puuttuu usein USB-isäntä.
Resoluutio ja suorituskyky
Useimmissa UART-kameroissa on VGA tai 720p. Akameran hd-moduuli(720p) on käytännöllinen maksimi korkeilla siirtonopeuksilla (921600). 1080p tai 4K kuvan koon (sadoista kilotavuista megatavuihin) lähettäminen kestäisi liian kauan. A4k kameramoduulivaatii USB 3.0:n tai MIPI:n.
Sinceren UART-kameramoduulit
Me Sincere suunnittelee ja valmistammekameramoduuliratkaisut UART-lähdöllä:
- UART-kameramoduuli– Mukautettu baudinopeus (9600–921600), tarkkuus jopa 720p, JPEG-lähtö.
- Minikameramoduuli– Erittäin pieni (12 mm × 12 mm) ahtaisiin tiloihin.
- 4k kameramoduuli– Ei saatavilla UART:n kanssa (käytä sen sijaan USB 3.0:aa).
- Kameran hd-moduuli– 720p UART-moduulit teollisuudelle ja IoT:lle.
- Cmos-moduuli kamera– OV7670, GC032A tai mukautetut anturit UART-sillalla.
Kuinka valita
| Vaatimus | Suositus |
|---|---|
| Erittäin alhaiset kustannukset, yksinkertainen | VGA UART, 115200 baudia |
| Parempi kuvanlaatu | 720p UART, 921600 baudia |
| Fast capture (>2 fps) | Käytä SPI:tä tai USB:tä – UART on liian hidas |
| 4K resoluutio | Ei mahdollista UART:n kanssa; käytä USB 3.0:aa |
| Pienen kokoinen | MinikameramoduuliUART:n kanssa |
Yhteenveto
A UART-kameramoduulion yksinkertainen, edullinen kamera, joka lähettää kuvia sarjaportin kautta. Se on ihanteellinen sulautetuille järjestelmille, jotka tarvitsevat satunnaisia still-kuvia, mutta eivät tue nopeita liitäntöjä. Tyypillisiä käyttökohteita: IoT-laitteet, teollisuusloggerit, lääketieteelliset instrumentit ja harrastusprojektit. UART käsittelee VGA- tai 720p-tilanteet hyvin, mutta ei videota tai 4K-laatua. aminikameramoduulitai akameran hd-moduulimatalan kaistanleveyden järjestelmässä UART on erinomainen. Kun tarvitset a4k kameramoduuli, siirry USB- tai MIPI-liitäntään.
Ota yhteyttä Vilpittömään keskustellaksesiCMOS-moduuli kamerajaUART-kameramoduulivaatimukset.
