Rozdíly

Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.

--- 2015:cam-al422 [2016/01/17 21:11]
Martin Kráčala Firmware úvod
+++ 2015:cam-al422 [2016/02/04 22:47] (aktuální)
Martin Kráčala MATLAB link
@@ Řádek 47: / Řádek 47: @@
 ===== Zapojení =====
+Zapojení jednotlivých pinů kamery je následující:
+^  OV7670      ^  Pin    ^  KL25Z  ^
+|  VCC         |  1      |  3v3    |
+|  GND         |  2      |  GND    |
+|  SCL (SCCB)  |  3      |  PTC8   |
+|  SDA (SCCB)  |  4      |  PTC9   |
+|  VSYNC       |  5      |  PTA13  |
+|  HREF        |  6      |  NC     |
+|  WEN         |  7      |  PTE2   |
+|  XCLK        |  8      |  NC     |
+|  RRST        |  9      |  PTE3   |
+|  OE          |  10     |  PTE4   |
+|  RCLK        |  11     |  PTE5   |
+|  GND         |  12     |  GND    |
+|  D0          |  13     |  PTB0   |
+|  D1          |  14     |  PTB1   |
+|  D2          |  15     |  PTB2   |
+|  D3          |  16     |  PTB3   |
+|  D4          |  17     |  PTB8   |
+|  D5          |  18     |  PTB9   |
+|  D6          |  19     |  PTB10  |
+|  D7          |  20     |  PTB11  |
+Na SCCB (I2C) sběrnici jsou dále připojeny nezbytné 4k7 pull-up rezistory.
-{{ :2015:cam-al422:zapojeni.jpg?600 | Obr. 5:  Zapojení přípravku}}
+{{ :2015:cam-al422:zapojeni.jpg | Obr. 5:  Zapojení přípravku}}
 ===== Firmware =====
 Celý firmware byl tvořen SDK [[https://developer.mbed.org/|mbed.org]]. Projekt se do značné míry inspiruje pracemi
-[[https://developer.mbed.org/users/ms523/notebook/ov7670-camera/|OV7670 Camera (by Martin Smith)]] a [[https://developer.mbed.org/users/edodm85/notebook/ov7670-camera-module/|OV7670 Camera + mbed LPC1768 over USB od (by Edoardo De Marchi)]] včetně v obou případech použité knihovny [[https://developer.mbed.org/users/edodm85/code/ov7670/|ov7670]]. Kromě ní bylo využito ještě knihovny [[https://developer.mbed.org/users/sam_grove/code/BufferedSerial/|BufferedSerial]] rozšiřující možnosti běžného Serial interface definovaného v knihovně mbed o softwarový TX a RX buffer.
+[[https://developer.mbed.org/users/ms523/notebook/ov7670-camera/|OV7670 Camera (by Martin Smith)]] a [[https://developer.mbed.org/users/edodm85/notebook/ov7670-camera-module/|OV7670 Camera + mbed LPC1768 over USB od (by Edoardo De Marchi)]] včetně v obou případech použité knihovny [[https://developer.mbed.org/users/edodm85/code/ov7670/|ov7670]]. Kromě ní bylo využito ještě knihovny [[https://developer.mbed.org/users/sam_grove/code/BufferedSerial/|BufferedSerial]], rozšiřující možnosti běžného Serial interface definovaného v knihovně mbed o softwarový TX a RX buffer.
+==== Odkaz k programu na mbed.org ====
+Firmware pro KL25Z je k dispozici na stránkách mbed.org [https://developer.mbed.org/users/wrecky/code/OV7670-application-over-USB-with-KL25Z/|OV7670 application over USB with KL25Z]].
+==== Hlavní části main.cpp ====
+Na začátku výkonu programu je inicializováno sériové rozhraní spolu s modulem kamery OV7670.
+<code cpp>
+BufferedSerial pc(USBTX, USBRX);        // PTA2,PTA1
+OV7670 camera (
+    PTC9,PTC8,                  // SDA,SCL(I2C)
+    PTA13,NC,PTE2,              // VSYNC,HREF,WEN(FIFO)
+    PortB,0x00000F0F,           // PortIn data PTB<0-3>,PTB<8-11>
+    PTE3,PTE4,PTE5              // RRST,OE,RCLK
+);
+</code>
+Program využívá nejvyšší podporovanou přenosovou rychlost, baudrate 921600. Program záhy zapadne do nekonečné smyčky, ve které čeká na povely z PC skrze Serial-USB.
+<code cpp>
+int main()
+{
+    // set high baud rate
+    pc.baud(BAUDRATE);
+    // send hello message via Serial-USB
+    pc.printf("Starting FRDM-KL25Z...\r\n");
+    // reset camera on power up
+    camera.Reset() ;
+    while (true)
+    {
+        // Look whether things are in the RX-buffer...
+        if(pc.readable())
+        {
+            int i = 0;
+            // if so, load them into buffer_in
+            while(pc.readable())
+            {
+                buffer_in[i++] = pc.getc();
+            }
+            // compare buffer_in with defined commands, execute
+            cmd();
+        }
+        ledG = LED_OFF;
+        wait_ms(DELAY_MS);
+        ledG = LED_ON;
+    }
+}
+</code>
+Následující funkce slouží k rozeznání přijatého příkazu a jeho provedení. Obsahuje funkce na výpis všech registrů kamery (reg_status) používanou především při vývoji programu, dále funkce pro nastavení kamery (setup_...) a sejmutí a odeslání snímku (snapshot).
+Základním nástrojem pro všechny tyto funkce je knihovna [[https://developer.mbed.org/users/wrecky/code/OV7670/|OV7670]].
+<code cpp>
+// Parse command from buffer_in and execute function
+void cmd()
+{
+    // Read all camera registers - commandline use only (for verification)
+    if(strcmp("reg_status\r\n", buffer_in) == 0) {
+        int i = 0;
+        pc.printf("AD: +0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8 +9 +A +B +C +D +E +F");
+        for (i=0; i<OV7670_REGMAX; i++) {
+            int data;
+            data = camera.ReadReg(i);
+            if ((i & 0x0F) == 0) {
+                pc.printf("\r\n%02X: ",i);
+            }
+            pc.printf("%02X ",data);
+        }
+        pc.printf("\r\n");
+    }
+    // Take a picture
+    else if(strcmp("snapshot\r\n", buffer_in) == 0) {
+        ledR = LED_ON;
+        // Kick things off by capturing an image
+        camera.CaptureNext();
+        while(camera.CaptureDone() == false);
+        // Start reading in the image data from the camera hardware buffer
+        camera.ReadStart();
+        ledG = LED_OFF;
+        for(int x = 0; x<resolution; x++) {
+            // Read in the first half of the image
+            if(colorscheme == RAW && resolution != VGA) {
+                camera.ReadOnebyte(RMASK1,ROFFSET1,RMASK2,ROFFSET2);
+            } else if(colorscheme == YUV || colorscheme == RGB) {
+                pc.putc(camera.ReadOnebyte(RMASK1,ROFFSET1,RMASK2,ROFFSET2));
+            }
+            // Read in the Second half of the image
+            pc.putc(camera.ReadOnebyte(RMASK1,ROFFSET1,RMASK2,ROFFSET2));      // Y only
+        }
+        camera.ReadStop();
+        ledG = LED_ON;
+        camera.CaptureNext();
+        while(camera.CaptureDone() == false);
+        pc.printf("Snap_done\r\n");
+        ledR = LED_OFF;
+    }
+    // Set up commands...
+    else if(strcmp("setup_RAW_VGA\r\n", buffer_in) == 0) {
+        // VGA (640*480) RAW
+        colorscheme = RAW;
+        resolution = VGA;
+        setup(colorscheme,resolution);
+    }
+    else if(strcmp("setup_YUV_QVGA\r\n", buffer_in) == 0)
+    {
+        // QVGA (320*240) YUV 4:2:2
+        colorscheme = YUV;
+        resolution = QVGA;
+        setup(RAW,resolution);
+    }
+    else
+    {
+        ...    // more commands
+    }
+    memset(buffer_in, 0, sizeof(buffer_in));
+}
+</code>
+===== Zpracování v PC =====
+Pro řízení a přenos dat z kamery je využito sériové komunikace skrze USB port. Možností komunikace na straně PC je několik, např. využití běžných terminálových aplikací nebo návrh programu pro sériovou komunikaci a zpracování snímků. V rámci této úlohy bylo využito prostředí MATLAB, které obsahuje integrované nástroje pro sériovou komunikaci, zpracování dat a v neposlední řadě i vývoj aplikací (GUI).
+Aplikace je dostupná ke stažení na [[http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/54966-ov7670-mbed-serial-interface|MATLAB Central]]. Umožňuje připojení k sériovému portu počítače s pokročilými možnostmi nastavení komunikačního módu. Po připojení aplikace funguje podobně, jako jiné terminály pro sériovou komunikaci. Navíc však obsahuje sadu ovládacích prvků pro řízení kamery - nastavení formátu a zachycení jednotlivých snímků, které jsou následně zobrazeny. Aplikace umožňuje také získané snímky uložit do PC. V další části dokumentace jsou uvedeny příklady sejmutých snímků i video ukazující ovládání programu.
+{{ :2015:cam-al422:serialgui.png |Obr. 6:  OV7670 Serial Communication Interface}}
 ===== Ukázky pořízených snímků =====
@@ Řádek 81: / Řádek 242: @@
 ===== Závěr =====
+Zadání projektu bylo splněno v celém rozsahu. Ve vývojovém prostředí mbed byl vytvořen firmware pro desku FRDM-KL25Z umožňující komunikace s kamerou OV7670 s FIFO bufferem AL422 skrze sériovou komunikaci přes USB port. V PC byla vytvořena aplikace pro ovládání kamery a příjem snímků.
+Dalšími možnostmi rozvoje projektu by byla implementace zbylých formátů, podporovaných kamerou OV7670 a zdokonalení programu v MATLAB. Přes na dnešní dobu nízké maximální rozlišení kamery mají snímky při správném nastavení vysokou kvalitu a kamera by tak byla použitelná například v automatizovaných robotech.
+----
+Odkazy ke stažení:
+  * KL25Z_OV7670 firmware: [[https://developer.mbed.org/users/wrecky/code/OV7670-application-over-USB-with-KL25Z/|mbed.org]], [[http://www.urel.feec.vutbr.cz/MPOA/_media/2015/cam-al422/kl25z_ov7670_zip_kl25z.zip|Dokuwiki mirror]]
+  * OV7670 mbed Serial Interface: [[http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/54966-ov7670-mbed-serial-interface|MATLAB Central]], [[http://www.urel.feec.vutbr.cz/MPOA/_media/2015/cam-al422/install_ov7670_mbed_serial_interface.zip|Dokuwiki mirror (exe)]]

Individální projekty MPOA

Uživatelské nástroje

Nástroje pro tento web

Rozdíly

Nástroje pro stránku