Камера VGA OV7670, SCCB, I2C, IIC, модуль Arduino

VGA камера модели OV7670 с максимальным разрешением 640х480 точек (0,3 Мегапикселя), низким напряжением питания, однокристальным CMOS датчиком изображения имеет широкий спектр форматов кадра и контролируется с помощь шины Serial Camera Control Bus (SCCB), которая является аналогом шины I2C, IIC.
Камера VGA OV7670, SCCB, I2C, IIC, модуль Arduino используется для захвата, первичной обработки и передачи изображения на контроллер, дисплей, другое устройство обработки изображения и т.п.
Для использования камеры нужно собрать на её основе макет – подключить питание, подключить к Arduino контроллеру (другому микропроцессорному управляющему устройству), дисплею, другому устройству обработки изображения и т.п. После этого, снять с линзы защитный колпачок и начинать работу. Линза закручена на резьбе и можно с помощью прокручивания резьбы изменять расстояние от линзы к однокристальному CMOS датчику.
Камера VGA OV7670, SCCB, I2C, IIC, модуль Arduino может управляться с помощью Arduino контроллера, другого микропроцессорного управляющего устройства, а также с компьютера с помощью специальных программ для управления последовательными портами (Serial port). Управление камерой осуществляется через интерфейс Serial Camera Control Bus (SCCB), который является аналогом шины I2C, IIC.
Камера OV7670 формирует изображение с максимальным разрешением 640 х 480 и может выдать его со скоростью до 30 кадров в секунду. Видеоинтерфейс использует синхроимпульсы по кадрам VSYNC, по строкам HREF и по пикселям PCLK. Данные пикселя, представляющие собой закодированную информацию об его цвете, выдаются по 8-ми разрядному параллельному интерфейсу D7 – D0 по тактам PCLK.
Нужно иметь ввиду, что один пиксель не равен одному байту. В случае кодировки RGB данные о цвете пикселя выдаются в двух байтах. Также возможна  YCbCr кодировка. Для OV7670 существуют множество настроек. К примеру, можно использовать такие форматы кадра:

• VGA (640 х 480);
• QVGA (320 х 240);
• CIF (352 х 240);
• QCIF (176 × 144);
• ручное масштабирование.

RGB доступна в следующих вариантах: RGB565, RGB555 и RGB444. Цифры обозначают, количество бит на каждый цвет. К примеру, RGB565 — 5 бит на красный, 6 бит на зеленый и 5 бит на синий.    Кроме указанных есть ещё множество настроек (регулировки усилений по цветам, уровни серого, полярности сигналов, внутренняя PLL и пр.)
Камера VGA OV7670, SCCB, I2C, IIC, модуль Arduino имеет один 18 пиновый интерфейс для подключения входных, выходных сигналов и питания:

• VDD — питание;
• GND — общий;
• SDIOC — (вход) тактовый сигнал последовательного интерфейса SCCB управления камерой;
• SDIOD — (вход/выход) информационный сигнал (данные) последовательного интерфейса SCCB управления камерой;
• VSYNC  - (выход) импульс кадровой синхронизации;
• HREF — (выход) импульс строчной синхронизации;
• PCLK — (выход) тактовый импульс выдачи байта с параллельного порта  D7 — D0;
• XCLK — (вход) главный тактовый импульс для работы OV7670;
• D7 — D0 — 8-ми битный параллельный видеовыход;
• RESET (Сброс) — вывод аппаратного сброса камеры;
• PWDN — вывод аппаратного включения/выключения камеры.

Расположение контактов подключения камеры:

Питание модуля может осуществляться или от Arduino контроллера, другого микропроцессорного управляющего устройства, внешнего источника питания (блока питания, батарей). Напряжение питания модуля 3 – 5 В.

Характеристики:

модель OV7670;
однокристальный CMOS датчик изображения;
контролируется с помощь шины Serial Camera Control Bus (SCCB), которая является аналогом шины I2C, IIC;
максимальное разрешение 640х480 точек (0,3 Мегапикселя);
доступные разрешения: QVGA (320 х 240); CIF (352 х 240); QCIF (176 × 144); ручное масштабирование;
варианты кодировки: RGB565, RGB555, RGB444, YUV/YCbCr 4:2:2, GRB 4:2:2, Raw RGB Data;
напряжение на CMOS датчике изображения: 1,8 В;
напряжение на аналоговых элементах: 2,45 – 3 В;
напряжение питания модуля: 3 – 5 В;
потребление тока: 20 мА;
размер линзы: 1/6 дюйма;
угол обзора: 24 градуса;
скорость выдаваемого изображения: до 30 кадров в секунду;
чувствительность: 1,1 В/Люкс-сек;
отношение сигнал/шум: 46дБ;
размеры: 35 х 35 х 31 мм;
вес: 12 г.

Рекомендуется к прочтению: www.embed.com.ua/raznoe/videokamera-ov7670-vvedenie
Обязательно к прочтению: www.embeddedprogrammer.blogspot.com/2012/07/hacking-ov7670-camera-module-sccb-cheat.html

Автор: Павел Назаров