Úvod
Väčšina kamerových modulov používa USB, MIPI CSI‑2 alebo Ethernet. Existuje však jednoduchšia možnosť:Modul kamery UART. UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) je sériový protokol, ktorý sa nachádza takmer na každom mikrokontroléri. Kamera UART odosiela obrázky iba cez dva káble (TX/RX). Nedokáže streamovať HD video, ale je ideálny pre aplikácie s nízkou šírkou pásma, kde stačia občasné snímky. V spoločnosti Sincere sme vyrobilikamera s modulom cmosriešenia už viac ako 30 rokov, vrátanemodul minikameryaHD modul fotoaparátunávrhy s výstupom UART. Tento článok vysvetľuje, čo je modul kamery UART, ako funguje a kde sa používa.
Čo je modul kamery UART?
A Modul kamery UARTje kompaktná kamera, ktorá komunikuje s hostiteľským mikrokontrolérom (napr. Arduino, STM32, ESP32) pomocou UART. Na požiadanie zachytí jeden obrázok, skomprimuje ho (zvyčajne ako JPEG) a odošle údaje cez sériové rozhranie. UART vyžaduje iba dva vodiče (TX/RX) plus napájanie a uzemnenie – integrácia je veľmi jednoduchá.
Ako to funguje?
Vo vnútri amodul kamerys výstupom UART:
Obrazový snímač (akamera s modulom cmos, napr. OV7670) zachytí obrázok.
Malý mikrokontrolér komprimuje obrázok do formátu JPEG.
Posiela dáta JPEG cez UART pri nastavenej prenosovej rýchlosti (napr. 115200 alebo 921600 bps).
Hostiteľ odošle príkaz „capture“, počká na dáta, znovu zostaví JPEG a zobrazí alebo uloží. Pri 115 200 bps trvá 10 KB obrázok približne jednu sekundu. Pri 921 600 bps to trvá približne 0,1 sekundy.
UART vs. iné rozhrania
| Rozhranie | Rýchlosť | Zložitosť | Najlepšie pre |
|---|---|---|---|
| UART | Nízka (0,115 – 0,9 Mb/s) | Veľmi nízka | Jednoduché mikrokontroléry, snímanie s nízkou snímkovou frekvenciou |
| USB | Vysoká (480 – 5 000 Mb/s) | Stredná | Počítače, webové kamery, video vo vysokom rozlíšení |
| MIPI CSI-2 | Veľmi vysoká (1000 – 6000 Mbps) | Vysoká | Vstavané videnie, video v reálnom čase |
Prečo používať UART?
- Jednoduché zapojenie- Dva vodiče fungujú s akýmkoľvek mikrokontrolérom.
- Nízky výkon- Dobré pre batériové zariadenia.
- Nízke náklady– Nie je potrebný žiadny hostiteľský radič USB.
- Jednoduché programovanie– Odoslať príkaz, prijať JPEG.
- Malá veľkosť – A modul minikamerys UART môže byť 10 mm × 10 mm.
Obmedzenia
- Nízka snímková frekvencia– Iba jednotlivé snímky alebo 1–2 snímky za sekundu.
- Nízke rozlíšenie– Zvyčajne VGA (640 × 480) alebo 720p. AModul 4k kameryje nemožné cez UART – šírka pásma je príliš nízka.
- Kompresné artefakty– JPEG môže stratiť jemné detaily.
Aplikácie
- IoT a Smart Home – A Modul kamery UARTmôže robiť snímky pre zvonček alebo kŕmidlo pre domáce zvieratá. Obraz ide do ESP32 a potom do cloudu.
- Priemyselné senzory– Zachyťte obrazy panelov strojov alebo štítkov produktov pri spustení. Nie je potrebné žiadne video v reálnom čase.
- Lekárske a laboratórne vybavenie– Integrácia do mikroskopu alebo analyzátora. Jednoduché pripojenie k základnej doske zariadenia.
- Kontrola prístupu– Zachyťte tvár návštevníka v interkome alebo systéme odtlačkov prstov.
- Vložené projekty– Hobbyisti používajú kamery UART s Arduino alebo STM32, pretože týmto čipom často chýba USB hostiteľ.
Rozlíšenie a výkon
Väčšina kamier UART ponúka VGA alebo 720p. AHD modul fotoaparátu(720p) je praktické maximum pri vysokých prenosových rýchlostiach (921600). Pri rozlíšení 1080p alebo 4K by odoslanie veľkosti obrázka (stovky KB až MB) trvalo príliš dlho. AModul 4k kamerypotrebuje USB 3.0 alebo MIPI.
Kamerové moduly UART od spoločnosti Sincere
V spoločnosti Sincere navrhujeme a vyrábamemodul kameryriešenia s výstupom UART:
- Modul kamery UART– Vlastná prenosová rýchlosť (9600–921600), rozlíšenie až 720p, výstup JPEG.
- Modul minikamery– Mimoriadne malý (12 mm × 12 mm) pre úzky priestor.
- Modul 4k kamery– Nie je k dispozícii s UART (použite namiesto toho USB 3.0).
- HD modul fotoaparátu– 720p UART moduly pre priemysel a IoT.
- Kamera s modulom Cmos– OV7670, GC032A, alebo vlastné senzory s UART mostom.
Ako si vybrať
| Požiadavka | Odporúčanie |
|---|---|
| Veľmi nízke náklady, jednoduché | VGA UART, 115200 baud |
| Lepšia kvalita obrazu | 720p UART, 921600 baud |
| Fast capture (>2 snímky za sekundu) | Použite SPI alebo USB – UART je príliš pomalý |
| 4K rozlíšenie | Nie je možné s UART; použite USB 3.0 |
| Maličká veľkosť | Modul minikamerys UART |
Zhrnutie
A Modul kamery UARTje jednoduchý, lacný fotoaparát, ktorý odosiela obrázky cez sériový port. Je ideálny pre vstavané systémy, ktoré potrebujú príležitostné statické obrázky, ale nemôžu podporovať vysokorýchlostné rozhrania. Typické použitia: zariadenia internetu vecí, priemyselné loggery, lekárske prístroje a hobby projekty. UART zvláda snímky VGA alebo 720p dobre, ale nie video alebo 4K. Pre amodul minikameryalebo aHD modul fotoaparátuv systéme s nízkou šírkou pásma je UART vynikajúci. Keď potrebujete aModul 4k kamery, prejdite na USB alebo MIPI.
Ak chcete prediskutovať svoje otázky, kontaktujte spoločnosť Sincerekamera s modulom cmosaModul kamery UARTpožiadavky.
