Zavedení
Většina kamerových modulů používá USB, MIPI CSI‑2 nebo Ethernet. Existuje však jednodušší možnost:Modul kamery UART. UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) je sériový protokol, který se nachází téměř na každém mikrokontroléru. Kamera UART odesílá snímky pouze přes dva dráty (TX/RX). Neumí streamovat HD video, ale je perfektní pro aplikace s nízkou šířkou pásma, kde stačí občasné snímky. Ve společnosti Sincere jsme vyrobilifotoaparát s modulem cmosřešení již více než 30 let, včetněmodul minikameryaHD modul kamerynávrhy s výstupem UART. Tento článek vysvětluje, co je modul kamery UART, jak funguje a kde se používá.
Co je modul kamery UART?
A Modul kamery UARTje kompaktní kamera, která komunikuje s hostitelským mikrokontrolérem (např. Arduino, STM32, ESP32) pomocí UART. Na vyžádání zachytí jeden obrázek, zkomprimuje jej (obvykle jako JPEG) a odešle data přes sériové rozhraní. UART vyžaduje pouze dva vodiče (TX/RX) plus napájení a zem – velmi snadná integrace.
Jak to funguje?
Uvnitř amodul kamerys výstupem UART:
Obrazový snímač (afotoaparát s modulem cmos, např. OV7670) pořídí snímek.
Malý mikrokontrolér komprimuje obraz do JPEG.
Odesílá data JPEG přes UART při nastavené přenosové rychlosti (např. 115200 nebo 921600 bps).
Hostitel odešle příkaz „capture“, čeká na data, znovu sestaví JPEG a zobrazí nebo uloží. Při rychlosti 115 200 b/s zabere snímek o velikosti 10 kB přibližně jednu sekundu. Při 921 600 bps to trvá asi 0,1 sekundy.
UART vs. jiná rozhraní
| Rozhraní | Rychlost | Složitost | Nejlepší pro |
|---|---|---|---|
| UART | Nízká (0,115–0,9 Mb/s) | Velmi nízké | Jednoduché mikrokontroléry, snímání s nízkou snímkovou frekvencí |
| USB | Vysoká (480–5000 Mb/s) | Střední | Počítače, webové kamery, video ve vysokém rozlišení |
| MIPI CSI-2 | Velmi vysoká (1000–6000 Mbps) | Vysoký | Vestavěné vidění, video v reálném čase |
Proč používat UART?
- Jednoduché zapojení- Dva vodiče fungují s jakýmkoli mikrokontrolérem.
- Nízký výkon– Dobré pro bateriová zařízení.
- Nízká cena– Není potřeba žádný hostitelský řadič USB.
- Snadné programování– Odeslání příkazu, příjem JPEG.
- Malá velikost – A modul minikamerys UART může být 10 mm × 10 mm.
Omezení
- Nízká snímková frekvence– Pouze jednotlivé snímky nebo 1–2 snímky za sekundu.
- Nízké rozlišení– Obvykle VGA (640×480) nebo 720p. AModul 4k kameryje nemožné přes UART – šířka pásma je příliš nízká.
- Kompresní artefakty– JPEG může ztratit jemné detaily.
Aplikace
- IoT a Smart Home – A Modul kamery UARTmůže pořizovat snímky pro zvonek nebo krmítko pro domácí mazlíčky. Obraz jde do ESP32 a poté do cloudu.
- Průmyslové senzory– Zachyťte obrazy panelů stroje nebo štítků produktů při spuštění. Není potřeba žádné video v reálném čase.
- Lékařské a laboratorní vybavení– Integrujte do mikroskopu nebo analyzátoru. Snadné připojení k základní desce zařízení.
- Řízení přístupu– Zachyťte obličej návštěvníka v interkomu nebo systému otisků prstů.
- Vložené projekty– Hobbyisté používají kamery UART s Arduino nebo STM32, protože tyto čipy často postrádají USB host.
Rozlišení a výkon
Většina UART kamer nabízí VGA nebo 720p. AHD modul kamery(720p) je praktické maximum při vysokých přenosových rychlostech (921600). V případě rozlišení 1080p nebo 4K by odeslání velikosti obrázku (stovky KB až MB) trvalo příliš dlouho. AModul 4k kamerypotřebuje USB 3.0 nebo MIPI.
Kamerové moduly UART společnosti Sincere
Ve společnosti Sincere navrhujeme a vyrábímemodul kameryřešení s výstupem UART:
- Modul kamery UART– Vlastní přenosová rychlost (9600–921600), rozlišení až 720p, výstup JPEG.
- Modul minikamery– Ultra malý (12 mm × 12 mm) pro stísněné prostory.
- Modul 4k kamery– Není k dispozici s UART (místo toho použijte USB 3.0).
- Kamera hd modul– 720p UART moduly pro průmysl a IoT.
- Kamera s modulem Cmos– OV7670, GC032A nebo vlastní senzory s můstkem UART.
Jak si vybrat
| Požadavek | Doporučení |
|---|---|
| Velmi nízké náklady, jednoduché | VGA UART, 115200 baudů |
| Lepší kvalita obrazu | 720p UART, 921600 baudů |
| Fast capture (>2 snímky za sekundu) | Použijte SPI nebo USB – UART je příliš pomalý |
| rozlišení 4K | Není možné s UART; použít USB 3.0 |
| Malá velikost | Modul minikamerys UART |
Shrnutí
A Modul kamery UARTje jednoduchý, levný fotoaparát, který odesílá snímky přes sériový port. Je ideální pro vestavěné systémy, které potřebují občasné statické obrázky, ale nemohou podporovat vysokorychlostní rozhraní. Typické použití: zařízení IoT, průmyslové loggery, lékařské nástroje a hobby projekty. UART dobře zvládá snímky VGA nebo 720p, ale ne video nebo 4K. Pro amodul minikamerynebo aHD modul kameryv systému s nízkou šířkou pásma je UART vynikající. Když potřebujete aModul 4k kamery, přejděte na USB nebo MIPI.
Kontaktujte Upřímnou a prodiskutujte svéfotoaparát s modulem cmosaModul kamery UARTpožadavky.
