OV5640 Nedir?
OV5640, CMOS tipi dijital görüntü sensörüdür. Bu sensör, maksimum 5 milyon piksel (2592×1944 çözünürlük) ile görüntü çıkışını destekler, VGA zamanlama çıkış görüntü verilerini kullanmayı destekler, çıkış görüntü veri formatı YUV (422/420), YCbCr422, RGB565 ve JPEG formatlarını destekler. JPEG formatında doğrudan çıkış yapıldığında, veri miktarını büyük ölçüde azaltabilir ve ağ üzerinden iletimini kolaylaştırabilir. Ayrıca, yakalanan görüntüleri telafi edebilir ve gamma eğrisi, beyaz dengesi, doygunluk ve renk gibi temel işlemleri destekleyebilir.
OV5640 Pin ve Fonksiyonel Blok Diyagramı
OV5640 modülü otomatik odaklama işlevine sahiptir. Pin tanımı aşağıdaki gibidir:
- SIO_C: SCCB bus’ının saat hattı, I2C’nin SLC’sine benzer.
- SIO_D: SCCB bus’ının veri hattı, I2C’nin SDA’sına benzer.
- RESET: Sistem sıfırlama, aktif düşük.
- PWDN: Güç kapama/güç tasarrufu modu, yüksek seviyede aktiftir.
- HREF: yatay senkronizasyon sinyali.
- VSYNC: Kare senkronizasyon sinyali.
- PLCK: Piksel senkronizasyon saat çıkış sinyali.
- XLCK: Harici saat erişim portu, harici kristal osilatör kullanılabilir.
- Y2~Y9: Piksel veri çıkış portu.
OV5640 Fonksiyonel Blok Diyagramı
OV5640’ın fonksiyonel blok diyagramı, çalışma prensibini yansıtır.
Kontrol Kaydı
Etiket, OV5640’ın kontrol kaydını temsil eder; bu, bu kayıtlar tarafından yapılandırılan parametrelere göre çalışır ve bu parametreler, harici kontrolör tarafından SIO_C ve SIO_D pinleri aracılığıyla yazılır. SIO_C ve SIO_D tarafından kullanılan iletişim protokolü, I2C’ye çok benzer.
İletişim, Kontrol Sinyali ve Saat
Etiket, OV5640’ın iletişim, kontrol sinyalleri ve harici saatini içerir; bunlar arasında PCLK, HREF ve VSYNC, sırasıyla piksel senkronizasyon saati, satır senkronizasyon sinyali ve kare senkronizasyon sinyalidir; bu sinyaller LCD kontrolündeki sinyallere çok benzer. RESETB pini düşük olduğunda, tüm sensör çipini sıfırlamak için kullanılır ve PWDN, çipin düşük güç tüketim moduna girmesini kontrol etmek için kullanılır. XCLK, tüm sensör çipini çalıştırmak için kullanılan saat sinyalidir ve OV5640’a dışarıdan gelen sinyaldir; PCLK ise OV5640 verileri çıkardığında senkronizasyon sinyalidir. XCLK ile OV5640 arasındaki ilişki, HSE saat giriş pini ile STM32 çipi arasındaki ilişkiye benzer.
Işık Duyarlı Matris
Etiket, ışık sinyallerinin elektrik sinyallerine dönüştürüldüğü ışık duyarlı matrisi temsil eder ve çeşitli işlemlerden sonra bu sinyaller, bireysel piksellerle temsil edilen dijital görüntülere kaydedilir.
Veri Çıkış Sinyali
DSP işleme birimi, kontrol kaydının yapılandırmasına göre bazı temel görüntü işleme işlemleri gerçekleştirir. Bu bölüm ayrıca görüntü formatı dönüştürme birimi ve sıkıştırma birimini içerir ve dönüştürülen veriler en sonunda Y0-Y9 pinleri aracılığıyla çıkış yapılır. Bu durumda yalnızca Y2-Y9 pinleri kullanılır. OV5640 ile harici cihazlar arasındaki bağlantı aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.
Veri Çıkış Sinyali
VCM işleme birimi, görüntüyü analiz ederek otomatik odaklama işlevini gerçekleştirecektir. Otomatik odaklama sağlamak için, modüle otomatik odaklama yazılımı indirmeniz gerekmektedir.
SCCB Zamanlaması
Harici kontrolörün OV5640 kaydına yapılandırma parametreleri, SCCB bus’ı aracılığıyla iletilir ve SCCB bus’ı I2C’ye çok benzer, bu nedenle STM32 sürücüsünde onunla iletişim kurmak için doğrudan yongada bulunan I2C çevresel birimini kullanıyoruz. SCCB ile standart I2C protokolü arasında bir fark vardır. SCCB, her iletimde yalnızca bir bayt veri yazabilir veya okuyabilirken, I2C protokolü okuma ve yazmayı destekler; yani, bir iletim verisinde birden fazla bayt yazılabilir (EEPROM’daki sayfa yazma zamanlaması Burst yazmadır).
SCCB başlangıç, durdurma sinyali ve veri geçerliliği.
Başlangıç sinyali: SIO_C yüksek olduğunda, SIO_D üzerinde bir düşüş kenarı varsa, SCCB iletimi başlar.
Durdurma sinyali: SIO_C yüksek olduğunda, SIO_D üzerinde bir yükseliş kenarı varsa, SCCB iletimi durur.
Veri geçerliliği: Başlangıç ve durdurma durumları dışında, veri iletimi sırasında SIO_C yüksek olduğunda, SIO_D üzerindeki veri sabit olmalıdır; yani yalnızca SIO_C düşük olduğunda, SIO_D üzerindeki seviye değişiklik gösterecektir. SIO_C yüksek olduğunda toplanır.
SCCB durdurma sinyali：
SCCB Veri Okuma ve Yazma Süreci
SCCB protokolünde tanımlanan okuma ve yazma işlemleri, I2C ile de aynıdır, ancak farklı bir şekilde. İki yazma işlemi tanımlar; bunlar üç aşamalı yazma işlemi ve iki aşamalı yazma işlemidir. Üç aşamalı yazma işlemi, köle cihazın bir hedef kaydına veri yazabilir. Üç aşamalı yazma işleminde, ilk aşama köle cihazın ID adresini + W bayrağını (I2C cihaz adresine eşit: 7 bit cihaz adresi + okuma ve yazma yön bayrağı) gönderir, ikinci aşama köle cihazın hedef kaydının 16 bit adresini gönderir. Üçüncü aşama, kayda yazılacak 8 bit veriyi gönderir. Şekildeki “X” veri biti 1 veya 0 ile yazılabilir, bu iletişimi etkilemez.
İki aşamalı yazma işlemi üçüncü aşamayı içermez; yani yalnızca cihaz ID+W bayrağı ve hedef kaydın adresi köle cihaza iletilir. İki aşamalı yazma işlemi, sonraki okuma kayıt verisi işlemini koordine etmek için kullanılır. Okuma işlemi ile birlikte kullanılarak I2C bileşik sürecini gerçekleştirir.
OV5640 Kayıtları
OV5640’ı kontrol etmek, birçok kaydını içerir. Bu kayıtların yapılandırması ile, çıkış görüntüsünün çözünürlüğünü, görüntü formatını ve görüntü yönünü kontrol edebilirsiniz. OV5640 kayıt adresinin 16 bit olduğunu belirtmek gerekir.
OV5640 akıllı araba dronları gibi alanlarda uygulanabilir. Proje sürecinde, PCB montajı özellikle önemlidir. Ve Seeed Fusion profesyonel bir PCBA üreticisidir.