Review OV7670 300KP VGA Camera

Introdução:

Esse modulo de câmera do modelo OV7670 é bem complexo, não é muito simples criar interfaces com esse dispositivo utilizando um microcontrolador de 8/16 bits, qualquer processamento de imagem/cor necessita de um tratamento e um código para processar isso tudo.
O que estamos mostrando aqui esta disponível na internet, o assunto é pouco comentado e tem pouca informação de como fazer, já que existem diferentes tipos de módulos como esse, com diferentes funcionalidades.
Esse post é mais apara aguçar as infinitas possibilidades!

Características:

• Modelo: OV7670
• Cor: preto + azul
• Material: PCB + plástico + metal
• Matriz fotossensível: 640 x 480
• Tensão: 2.5V - 3.0V;
• Potência de operação: 60mW/15fpsVGAYUV;
• Modo Sleep: <20 uA;
• Temperatura de Operação: -30 a 70 ° C.
• Formato de Saída: YUV/YCbCr4: 2 2 RGB565/555/444 GRB4: 02:02 Raw RGB de Dados (8 dígitos); 
• Tamanho da lente: 1/6 ", Ângulo de visão: 25 graus
• Max frame Rate:. 30fps VGA 
• Sensibilidade: 1,3 V / (Lux-sec )
• Signal to Noise Ratio: 46 dB;
• DynamicRange: 52 dB
• Modo de Browse: por linha; exposição eletrônico: 1-510 linha
• Cobertura Pixel: 3.6um x 3.6um
• Alta sensibilidade para a operação com pouca luz
• Baixa tensão de operação para aplicação embarcada, interface SCCB padrão compatível com a interface I2C; Raw RGB, RGB (GRB4: 2:2, RGB565/555/444), YUV (4:02:02) e , YCbCr (04:02:02) formato de saída
• Suporte VGA, CIF e de CIF a 40 x 30, formato, método Pixel Vario para sub-amostragem; 
• Auto Controle de Imagem: AEC, AGC, AWB, ABF, ABLC, Controle de Qualidade da Imagem : A saturação de cor, matiz, gama, nitidez e anti-blooming; ISP inclui redução de ruído e correção do ruido
• Suporte image scaling; correção sombreamento Lens; Flicker 50/60Hz detecção automática; 
• Cor de saturação com ajuste automático
• Borda de aprimoramento com ajuste automático

Pinos:

Signals	Description	Signals	Description
+3.3V	+3.3V from shield	+5V	+5V from Arduino
D1	3.3V logic version of D1	D0	3.3V logic version of D0
D3	3.3V logic version of D3	D2	3.3V logic version of D2
D5	3.3V logic version of D5	D4	3.3V logic version of D4
D7	3.3V logic version of D7	D6	3.3V logic version of D6
D9	3.3V logic version of D9	D8	3.3V logic version of D8
+3.3V	+3.3V from shield	GND	Ground
IO1	Expansion GPIO1	IO0	Expansion GPIO0
D11	3.3V logic version of D11	D13	3.3V logic version of D13
IO2	Expansion GPIO2	D12	3.3V logic version of D12
IO3	Expansion GPIO3	D10	3.3V logic version of D10
IO5	Expansion GPIO5	IO4	Expansion GPIO4
A0	3.3V logic version of A0	A1	3.3V logic version of A1
A2	3.3V logic version of A2	A3	3.3V logic version of A3
A4	3.3V logic version of A4	A5	3.3V logic version of A5
GND	Ground	GND	Ground

O Arduino usa as IOs para emular o barramento paralelo para acessar os registros internos ArduChip  e registros LCD externo. O usuário deve criar uma instância da classe ArduCAM e UTFT que utilizam barramento paralelo antes da rotina de instalação. A função de cada pino:

Signals	Functions
D[7:0]	Parallel bus data[7:0]
A0	Parallel bus RD, active low
A1	Parallel bus WR, active low
A2	Parallel bus RS
A3	Parallel bus CS, active low
A4	I2CSDA for Camera Module
A5	I2CSCL for Camera Module
D10	LCD chipselect, active low
D9	SD/TF chipselect, active low
D11	SPI MOSI
D12	SPI MISO
D13	SPI SCLK

Essa parte é um código para a demonstração do instanciar o ArduCAM e classe UTFT.

01	#define SD_CS 9

02

03	//UTFT(byte model, int RS, int WR, int RD, int CS)

04	UTFT myGLCD(ITDB32S,A2,A1,A0,10);

05	//ArduCAM(byte model,int RS, int WR, int RD, int CS)

06	ArduCAM myCAM(OV7670,A2,A1,A0,A3);

07

08	void setup()

09

{

10	// Setup I2C port

11	Wire.begin();

12	if (!SD.begin(SD_CS))

13

{

14	while (1);

15

}

16	// Setup ArduChip

17	myCAM.InitCAM();

18	// Setup the LCD

19	myGLCD.InitLCD();

20	ShowStart();

21	delay(2000);

22

}

Registradores ArduChip:

ArduChip é o núcleo do ArduCAM, que incorpora um FPGA Altera MAXII CPLD EPM240 como processador principal. A principal tarefa do ArduChip é fazer o real tempo de transferência DMA entre o módulo da câmera e o display 3.2 "LCD e interagir como Arduino, Camera e LCD. Ele também fornece AVR como expansão GPIO, ele pode ser configurado como entrada ou saída e resolver o problema dos recursos limitados IO na placa do Arduino. Os GPIOs pode ser usado como gatilho e desencadear outros eventos(no Arduino por exemplo)

Address	Name	Mode	Description
0×00	DDR	R/W	Data Direction RegisterBit[7:6]: ReservedBit[5]: IO5 input/output selectionBit[4]: IO4 input/output selectionBit[3]: IO3 input/output selectionBit[2]: IO2 input/output selectionBit[1]: IO1 input/output selectionBit[0]: IO0 input/output selection1 = output, 0 = input
0×01	PORT	R/W	OutputPortRegisterThe value will reflect on the Pin IO0~IO6 correspondinglyBit[7:6]: ReservedBit[5]: IO5 output valueBit[4]: IO4 output valueBit[3]: IO3 output valueBit[2]: IO2 output valueBit[1]: IO1 output valueBit[0]: IO0 output value1 = High, 0 = Low
0×03	MODE	R/W	Bus ModeDetermine who is owner of the data bus, only one owner is allowed.Bit[7:3]: ReservedBit[2]: MCU read LCD busBit[1]: Camera write LCD busBit[0]: MCU write LCD bus
0×80	PIN	RO	Input Pin RegisterThe value will reflect the IO0~IO6 Pin status correspondinglyBit[7:6]: ReservedBit[5]: IO5 input valueBit[4]: IO4 input valueBit[3]: IO3 input valueBit[2]: IO2 input valueBit[1]: IO1 input valueBit[0]: IO0 input value1 = High, 0 = Low
0×81	Trigger	RO	Trigger input RegisterBit[7:2]: ReservedBit[1]: Capture button status, 0 = pressed, 1 = releasedBit[0]: Frame start signal, equal to VSYNC
0×82	Revision ID	RO	Bit[7:6]: Revision integer partBit[5:0]: Revision decimal partFirst revision released ID is 0×40, means V1.00

ArduCAM GPIO demo(escrevendo):

01	// ArduCAM GPIO Write demo (C)2012 Lee

02	// web: http://www.ArduCAM.com

03	// This program is a demo of how to use GPIOs in ArduCAM to turn on/off

04	// LEDs or trigger any ohter devices.

05

//

06	// This program requires the ArduCAM library.

07

//

08	#include <Wire.h>

09	#include <ArduCAM.h>

10	#include <avr/pgmspace.h>

11	#include <SoftwareSerial.h>

12

13	#define ARDUCHIP_DDR       0x00  //GPIO direction register

14	#define ARDUCHIP_PORT      0x01  //GPIO output register

15	#define ARDUCHIP_PIN       0x80  //GPIO input register

16	//ArduCAM(byte model,int RS, int WR, int RD, int CS)

17	ArduCAM myCAM(OV7670,A2,A1,A0,A3);

18	//Uncomment if use software serial

19	SoftwareSerial mySerial(8, 9); // RX, TX

20	void setup()

21

{

22	mySerial.begin(9600);

23	mySerial.println("hello");

24	myCAM.write_reg( ARDUCHIP_DDR, 0xff);     //Set GPIO as output

25

26

}

27

28	void loop()

29

{

30	uint8_t val = 0xff;

31	uint8_t read_val;

32

while(1)

33

{

34	delay(1000);

35	myCAM.write_reg( ARDUCHIP_PORT, val);       //Output Register

36	val = val ^ 0xff;                           //toggle output value

37	read_val = myCAM.read_reg(ARDUCHIP_PORT);   //Read it back

38	mySerial.write(read_val);

39

}

40

return;

41

42

}

 ArduCAM GPIO demo(lendo):

01	// ArduCAM GPIO Read demo (C)2012 Lee

02	// web: http://www.ArduCAM.com

03	// This program is a demo of how to use GPIOs in ArduCAM to read

04	// trigger signals from any ohter devices.

05

//

06	// This program requires the ArduCAM library.

07

//

08	#include <Wire.h>

09	#include <ArduCAM.h>

10	#include <avr/pgmspace.h>

11	#include <SoftwareSerial.h>

12

13	#define ARDUCHIP_DDR       0x00  //GPIO direction register

14	#define ARDUCHIP_PORT      0x01  //GPIO output register

15	#define ARDUCHIP_PIN       0x80  //GPIO input register

16

17	//ArduCAM(byte model,int RS, int WR, int RD, int CS)

18	ArduCAM myCAM(OV7670,A2,A1,A0,A3);

19	//Uncomment if use software serial

20	SoftwareSerial mySerial(8, 9); // RX, TX

21	void setup()

22

{

23	mySerial.begin(9600);

24	mySerial.println("hello");

25	myCAM.write_reg( ARDUCHIP_DDR, 0x00);     //Set GPIO as input

26

}

27

28	void loop()

29

{

30	uint8_t temp;

31

while(1)

32

{

33	temp = myCAM.read_reg(ARDUCHIP_PIN);      //Read from GPIO

34	mySerial.write(temp);                  //Send value read from GPIO

35	delay(1000);

36

}

37

return;

38

39

}