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PB-0300系列CMOS型数字图像传感器的性能特点及与单片机的接口设计

2022-02-24 10:18分类:传感器 阅读:

 

1 、作用叙述

1.1 特性特性

PB-0300系列产品CMOS型数字功放清晰度数据光学镜头,内嵌AD转换8、位并行处理数据信息輸出、64个內部存储器,选用I2C系统总线操纵,可编程控制;能够在五颜六色和黑与白二种方式下工作中。当外接24MHz数字时钟晶振电路时,能够得到30帧/s的图象輸出。在通电期内,全自动加入默认设置基本参数,包含全自动曝出作用,因此 可以不程序编写状况下应用感应器。关键性能参数如表1。

表1 关键性能参数

1.2 内部构造

PB-0300由五绝大多数构成:数字逻辑控制模块、清晰度列阵、列平行面的增益值电源电路和读取电源电路、8位ADC、参考点DACs,如图所示1所显示。

关键脚位作用如表2。

表2 关键脚位作用叙述

PB-0300有三种分离的供电系统开关电源:数据开关电源、仿真模拟开关电源和感应器列阵开关电源。应用时要注意各开关电源间的互相影响。

2、 图象输入输出文件格式与时钟频率

PB-0300操纵清晰度数据信息导出的数据信号有:帧合理(FRAME-VALID)数据信号、行合理(LINE-VALID)数据信号、清晰度数字时钟(PIXCLK)数据信号。FRAME-VALID数据信号操纵一帧合理图象的輸出,上拉电阻合理;LINE-VALID数据信号操纵每排合理数据信号的輸出,#FormatImgID_0#上拉电阻合理;PIXCLK数据信号操纵每一个象素的輸出,当FRAME-VALID和LINE-VALID均为上拉电阻时,每一个清晰度指令周期輸出一个8位清晰度数据信号;并行处理的DOUT0~DOUT7是清晰度数据信息的8位輸出,他们自始至终和清晰度时钟同步。在PIXCLK处在降低沿时,数据信息导出和LINE-VALID都无法更改。在初始的VGA(640×480)下,当每排640个合理清晰度数据信号輸出以后,LINE-VALID变成低电频,PB-0300按一定编码方法向外輸出98两个失效数据信号,随后再輸出清晰度数据信号。当480行合理清晰度和失效数据信号彻底輸出以后,感应器再輸出9行空缺数据信号。这期内FRAME-VALID为低电频,意味着当今帧的构造和下一帧的逐渐;与此同时,读取存储器的全新值,根据对存储器程序编写而变化的图形主要参数在下一帧起效。数据信号輸出时钟频率如图2所显示。

3 、存储器设定

PB-0300一共有64个存储器(R0-R63),详细地址先后为00H~3FH,在默认状况下有全自动曝出作用;能够更改輸出图象的尺寸、部位和速率;根据调整清晰度积累時间、ADC参照和增益值能够操纵收集到的图象色度。下边介紹好多个关键存储器的作用。

*校准操纵存储器(R13)

R13可以使PB-0300校准到通电后的默认设置情况。最先向R13的最少位载入“1”,使PB-0300处在校准情况,随后再载入“0”再次工作中。

*对话框部位与尺寸操纵存储器(R1,R2,R3,R4)

操纵收集图象对话框的部位与尺寸。仅有在这里对话框内的清晰度才可以高效地读取。对话框的清晰度数量最高值为640×480。R1为行起止座标,R2为列起止座标,(1024-R3)为合理个数,(1024-R4)为合理行数;对话框尺寸的默认设置为VGA(640×480),右上方座标为(0,0),左下方座标为(639,479)。

*清晰度积累操纵存储器(R8,R9)

操纵清晰度的光照時间,R8为积累帧率,R9为积累个数,具体总的积累時间,即具体解决完一帧图象的时长为:TInt=[(R8×(1024-R3) R9)×Trow,在其中,Trow为解决完一行合理清晰度常用的時间。一般的R8设定为0,R9的极值为合理图象对话框的个数。TInt的值应当能数据信号防止因为光闪动使图象造成花纹。在60Hz光闪动頻率下,TInt务必为1/120s的非负整数;50Hz頻率下,TInt务必为1/100的非负整数。

*帧速率操纵存储器(R5,R6,R10)

操纵每排和每帧合理清晰度数据信号中间的失效数据信号時间。当其他图象主要参数更改时,根据更改上帧速率操纵存储器的数值调整帧速率。若根据R4减少合理清晰度行数后,解决一行合理清晰度的时长将减短,帧速率将提升。这时候能够调整R5的值来提升每排元效数据信号的輸出总数和時间,进而使帧速率维持不会改变;同样,若更改合理清晰度个数时,调整R6来维持帧速率。R10是根据操纵PIXCLK的输入输出来更改清晰度輸出時间的。

*增益值设定存储器(R43,R44,R45,R46,R53)

设定輸出清晰度的各种颜色的增益值。清晰度数据信号在AD转换前历经增益值运算放大器,各自对各种颜色开展解决,R43、R46分别相匹配深蓝色和鲜红色,R44、R45都相匹配翠绿色,R53是全局性设定。一般的灯光状况下(100~1000lx),增益值为1~8,程序编写的值多少钱,相匹配的增益值便是是多少。从R53能够读取全自动曝出方式下的增益值。

*AD转换参照(ADC)操纵存储器(R25)

根据更改AD转换标准值,更改图象的数据輸出,进而调整图象色度。当图象色度大时,提升ADC值,获得的图象将发暗;当图象较暗时,减少ADC值,获得的图象将调亮。在非全自动曝出方式下,R25操纵ADC的较大标准值(最少标准值为0),其典型值在24~38中间。在全自动曝出方式下,ADC标准值不可以更改。

*数据信号飘移值设定存储器(R32)

设定数据信号飘移值,调整图象的色度,能够设定正负极二种值。当图象过暗时,给R32加一个恰逢,清晰度数据信号增大,促使图象调亮;当图象过亮时,给R32加一个负数,使图象发暗。

4、 PB-0300与单片机设计插口

当PB-0300校准至默认设置 情况下时,可以全自动工作中,这时选用全自动曝出作用,輸出的图象为640×480清晰度,輸出速度为30帧/s。还可以根据改动存储器的值来更改感应器的工作方式和提升图象的輸出品质。在MCS-51系列片式上,能够采用虚似I2C总线程序包VIIC仿真模拟I2C总线,对PB-0300的存储器开展读写能力。通信接口如图所示3所显示。

PB-0300选用16位存储器,必须载入两个字节数,填满以后寄存器地址全自动提升。因此 对联接存储器开展写实际操作时,只需载入第一个存储器的详细地址;开展读实际操作时,先向操纵存储器空写一次,以确立实际操作目标,随后开展读值。程序段WRITE是将默认设置 状况下R5的值(510)改动为340(0214H),使图象輸出为VGA(640×480),輸出速度为25帧/s。程序段READ是以读R9、R10为例子的典型性程序流程。子程序清单以下:

VSDA EQU P1.7

VSCL EQU P1.6

SLA EQU 50H

NUMBYT EQU 51H

MTD EQU 30H

MRD EQU 40H

WRITE:MOV 30H,#05H ;存储器R5详细地址

MOV 31H,#02H ;存储器值(0214H)

MOV 32H,#14H

MOV SLA,#0BAH ;寻址方式并且为写实际操作

MOV NUMBYT,#03H ;载入字节

LCALL WRNBYT

RET

READ:MOV 30H,#09H ;存储器的R9详细地址

MOV NUMBYT,#01H ;载入字节

MOV SLA,#0BAH ;寻址方式并且为写实际操作

LCALL WRNBYT

MOV SLA,#0BBH ;寻址方式并且为读实际操作

MOV NUMBYT,#04H;读取字节

LCALL RDNBYT

RET

能够运用USB插口立即读取PB-0300集成ic的数据信息。在LINE-VALID和FRAME-VALID数据信号均为上拉电阻时,依照清晰度数字时钟PIXCLK的輸出读值。因为USB接口速度更快,可以将PB-0300的数据信息即时地输送到电子计算机内。

PB-0300具备体型小、功能损耗低、插口简易的特性,并且程序编写实际操作灵便,能够无需程序编写在默认设置 方法下工作中,还可以根据编写程序来更改輸出图象的品质、尺寸和效率等,尤其适用于当场使用中。PB-0300系列产品现阶段时兴应用的是PB-0330。

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