Τι είναι η μονάδα κάμερας UART;

Εισαγωγή

Οι περισσότερες μονάδες κάμερας χρησιμοποιούν USB, MIPI CSI‑2 ή Ethernet. Αλλά υπάρχει μια απλούστερη επιλογή: τοΜονάδα κάμερας UART. Το UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) είναι ένα σειριακό πρωτόκολλο που βρίσκεται σχεδόν σε κάθε μικροελεγκτή. Μια κάμερα UART στέλνει εικόνες με δύο μόνο καλώδια (TX/RX). Δεν μπορεί να μεταδώσει βίντεο HD, αλλά είναι ιδανικό για εφαρμογές χαμηλού εύρους ζώνης όπου αρκούν περιστασιακά στιγμιότυπα. Στην Sincere, έχουμε κατασκευάσεικάμερα μονάδας cmosλύσεις για περισσότερα από 30 χρόνια, συμπεριλαμβανομένωνμονάδα μίνι κάμεραςκαιμονάδα κάμερας hdσχέδια με έξοδο UART. Αυτό το άρθρο εξηγεί τι είναι μια μονάδα κάμερας UART, πώς λειτουργεί και πού χρησιμοποιείται.

Τι είναι μια μονάδα κάμερας UART;

A Μονάδα κάμερας UARTείναι μια συμπαγής κάμερα που επικοινωνεί με έναν κεντρικό μικροελεγκτή (π.χ. Arduino, STM32, ESP32) χρησιμοποιώντας UART. Καταγράφει μια μεμονωμένη εικόνα όταν ζητηθεί, τη συμπιέζει (συνήθως ως JPEG) και στέλνει τα δεδομένα μέσω της σειριακής διεπαφής. Το UART απαιτεί μόνο δύο καλώδια (TX/RX) συν ισχύ και γείωση – πολύ εύκολο να ενσωματωθεί.

Πώς λειτουργεί;
Μέσα αμονάδα κάμεραςμε έξοδο UART:

Ένας αισθητήρας εικόνας (ακάμερα μονάδας cmos, π.χ., OV7670) καταγράφει μια φωτογραφία.

Ένας μικρός μικροελεγκτής συμπιέζει την εικόνα σε JPEG.

Στέλνει τα δεδομένα JPEG μέσω UART με καθορισμένο ρυθμό baud (π.χ. 115200 ή 921600 bps).

Ο κεντρικός υπολογιστής στέλνει μια εντολή "σύλληψη", περιμένει τα δεδομένα, συναρμολογεί ξανά το JPEG και το εμφανίζει ή το αποθηκεύει. Στα 115200 bps, μια εικόνα 10 KB διαρκεί περίπου ένα δευτερόλεπτο. Στα 921600 bps, χρειάζονται περίπου 0,1 δευτερόλεπτα.

UART εναντίον άλλων διεπαφών

Γιατί να χρησιμοποιήσετε το UART;

• Απλή καλωδίωση– Δύο καλώδια λειτουργούν με οποιονδήποτε μικροελεγκτή.
• Χαμηλή ισχύς– Καλό για συσκευές μπαταρίας.
• Χαμηλό κόστος– Δεν απαιτείται ελεγκτής κεντρικού υπολογιστή USB.
• Εύκολος προγραμματισμός– Στείλτε μια εντολή, λάβετε JPEG.
• Μικρό μέγεθος – A μονάδα μίνι κάμεραςμε UART μπορεί να είναι 10mm × 10mm.

Περιορισμοί

• Χαμηλός ρυθμός καρέ– Μόνο μεμονωμένες εικόνες ή 1–2 fps.
• Χαμηλή ανάλυση– Τυπικά VGA (640×480) ή 720p. ΕΝΑΜονάδα κάμερας 4kείναι αδύνατο μέσω UART – το εύρος ζώνης είναι πολύ χαμηλό.
• Αντικείμενα συμπίεσης– Το JPEG μπορεί να χάσει τη λεπτομέρεια.

Εφαρμογές

• IoT και Smart Home – A Μονάδα κάμερας UARTμπορεί να τραβήξει στιγμιότυπα για κουδούνι ή τροφοδότη κατοικίδιων. Η εικόνα πηγαίνει σε ένα ESP32 και μετά στο cloud.
• Βιομηχανικοί Αισθητήρες– Λήψη εικόνων από πάνελ μηχανών ή ετικέτες προϊόντων όταν ενεργοποιούνται. Δεν απαιτείται βίντεο σε πραγματικό χρόνο.
• Ιατρικός και εργαστηριακός εξοπλισμός– Ενσωματώστε σε μικροσκόπιο ή αναλυτή. Εύκολη σύνδεση στην κεντρική πλακέτα της συσκευής.
• Έλεγχος πρόσβασης– Καταγράψτε το πρόσωπο ενός επισκέπτη σε σύστημα ενδοεπικοινωνίας ή δακτυλικών αποτυπωμάτων.
• Ενσωματωμένα Έργα– Οι χομπίστες χρησιμοποιούν κάμερες UART με Arduino ή STM32 επειδή αυτά τα τσιπ συχνά δεν διαθέτουν υποδοχή USB.

Ανάλυση και Απόδοση
Οι περισσότερες κάμερες UART προσφέρουν VGA ή 720p. ΕΝΑμονάδα κάμερας hdΤο (720p) είναι το πρακτικό μέγιστο σε υψηλούς ρυθμούς baud (921600). Για 1080p ή 4K, το μέγεθος της εικόνας (εκατοντάδες KB έως MB) θα αργούσε να σταλεί. ΕΝΑΜονάδα κάμερας 4kχρειάζεται USB 3.0 ή MIPI.

Μονάδες κάμερας UART της Sincere
Στην Sincere, σχεδιάζουμε και κατασκευάζουμεμονάδα κάμεραςλύσεις με έξοδο UART:

• Μονάδα κάμερας UART– Προσαρμοσμένος ρυθμός baud (9600–921600), ανάλυση έως 720p, έξοδος JPEG.
• Μονάδα μίνι κάμερας– Εξαιρετικά μικρό (12 mm × 12 mm) για στενούς χώρους.
• Μονάδα κάμερας 4k– Δεν διατίθεται με UART (αντ' αυτού χρησιμοποιήστε USB 3.0).
• Μονάδα hd κάμερας– Ενότητες UART 720p για βιομηχανικές και IoT.
• Κάμερα με μονάδα Cmos– OV7670, GC032A ή προσαρμοσμένοι αισθητήρες με γέφυρα UART.

Πώς να επιλέξετε

Περίληψη

A Μονάδα κάμερας UARTείναι μια απλή, χαμηλού κόστους κάμερα που στέλνει εικόνες μέσω μιας σειριακής θύρας. Είναι ιδανικό για ενσωματωμένα συστήματα που χρειάζονται περιστασιακές ακίνητες εικόνες αλλά δεν μπορούν να υποστηρίξουν διεπαφές υψηλής ταχύτητας. Τυπικές χρήσεις: συσκευές IoT, βιομηχανικά καταγραφικά, ιατρικά όργανα και έργα χόμπι. Το UART χειρίζεται καλά στιγμιότυπα VGA ή 720p, αλλά όχι βίντεο ή 4K. Για έναμονάδα μίνι κάμεραςή αμονάδα κάμερας hdσε ένα σύστημα χαμηλού εύρους ζώνης, το UART είναι εξαιρετικό. Όταν χρειάζεστε αΜονάδα κάμερας 4k, προχωρήστε σε USB ή MIPI.

Επικοινωνήστε με την Ειλικρινή για να συζητήσετε τη δική σαςκάμερα μονάδας cmosκαιΜονάδα κάμερας UARTαπαιτήσεις.