ما هي وحدة الكاميرا UART؟

مقدمة

تستخدم معظم وحدات الكاميرا USB أو MIPI CSI‑2 أو Ethernet. ولكن هناك خيار أبسط:وحدة الكاميرا UART. UART (المستقبل/المرسل العالمي غير المتزامن) هو بروتوكول تسلسلي موجود في كل وحدة تحكم دقيقة تقريبًا. ترسل كاميرا UART الصور عبر سلكين فقط (TX/RX). لا يمكنه بث فيديو عالي الدقة، ولكنه مثالي لتطبيقات النطاق الترددي المنخفض حيث تكون اللقطات العرضية كافية. في الصادق، قمنا بتصنيعهاكاميرا وحدة cmosالحلول لأكثر من 30 عامًا، بما في ذلكوحدة الكاميرا المصغرةووحدة الكاميرا عالية الدقةالتصاميم مع إخراج UART. تشرح هذه المقالة ما هي وحدة كاميرا UART وكيف تعمل وأين يتم استخدامها.

ما هي وحدة الكاميرا UART؟

A وحدة الكاميرا UARTهي كاميرا مدمجة تتواصل مع وحدة التحكم الدقيقة المضيفة (على سبيل المثال، Arduino، STM32، ESP32) باستخدام UART. فهو يلتقط صورة واحدة عند الطلب، ويضغطها (عادة بتنسيق JPEG)، ويرسل البيانات عبر الواجهة التسلسلية. يتطلب UART سلكين فقط (TX/RX) بالإضافة إلى الطاقة والأرض – ومن السهل جدًا دمجهما.

كيف يعمل؟
داخل أوحدة الكاميرامع إخراج UART:

مستشعر الصورة (أكاميرا وحدة cmos، على سبيل المثال، OV7670) يلتقط صورة.

يقوم متحكم صغير بضغط الصورة إلى JPEG.

يرسل بيانات JPEG عبر UART بمعدل باود محدد (على سبيل المثال، 115200 أو 921600 بت في الثانية).

يرسل المضيف أمر "التقاط"، وينتظر البيانات، ويعيد تجميع ملف JPEG، ويعرضه أو يخزنه. عند 115200 بت في الثانية، تستغرق الصورة بحجم 10 كيلو بايت حوالي ثانية واحدة. عند 921600 نقطة أساس، يستغرق الأمر حوالي 0.1 ثانية.

UART مقابل واجهات أخرى

لماذا نستخدم UART؟

• الأسلاك البسيطة- سلكين يعملان مع أي متحكم.
• طاقة منخفضة- جيد لأجهزة البطارية.
• تكلفة منخفضة- لا حاجة لوحدة تحكم مضيف USB.
• برمجة سهلة- أرسل أمرًا واستقبل JPEG.
• حجم صغير – A وحدة الكاميرا المصغرةمع UART يمكن أن يكون 10 مم × 10 مم.

القيود

• معدل إطارات منخفض- صور فردية فقط أو 1-2 إطارًا في الثانية.
• دقة منخفضة- عادةً VGA (640 × 480) أو 720 بكسل. أوحدة الكاميرا 4Kمن المستحيل استخدام UART - عرض النطاق الترددي منخفض جدًا.
• التحف الضغط– قد يفقد JPEG التفاصيل الدقيقة.

التطبيقات

• إنترنت الأشياء والمنزل الذكي – A وحدة الكاميرا UARTيمكنه التقاط لقطات لجرس الباب أو وحدة تغذية الحيوانات الأليفة. تنتقل الصورة إلى ESP32، ثم إلى السحابة.
• أجهزة الاستشعار الصناعية– التقاط صور للوحات الآلة أو ملصقات المنتج عند تشغيلها. لا حاجة للفيديو في الوقت الحقيقي.
• المعدات الطبية والمخبرية– الاندماج في المجهر أو المحلل. سهولة الاتصال باللوحة الرئيسية للجهاز.
• التحكم في الوصول– التقاط وجه الزائر في نظام الاتصال الداخلي أو بصمة الإصبع.
• المشاريع المدمجة– يستخدم الهواة كاميرات UART مع Arduino أو STM32 لأن هذه الرقائق غالبًا ما تفتقر إلى مضيف USB.

القرار والأداء
توفر معظم كاميرات UART دقة VGA أو 720p. أوحدة الكاميرا عالية الدقة(720p) هو الحد الأقصى العملي بمعدلات الباود العالية (921600). بالنسبة إلى دقة 1080p أو 4K، سيستغرق إرسال حجم الصورة (مئات الكيلوبايت إلى ميغابايت) وقتًا طويلاً جدًا. أوحدة الكاميرا 4Kيحتاج إلى USB 3.0 أو MIPI.

وحدات الكاميرا UART الصادقة
في شركة "سينسيري"، نقوم بتصميم وتصنيعوحدة الكاميراالحلول مع إخراج UART:

• وحدة الكاميرا UART- معدل باود مخصص (9600-921600)، دقة تصل إلى 720 بكسل، إخراج JPEG.
• وحدة الكاميرا المصغرة- صغير جدًا (12 مم × 12 مم) للمساحات الضيقة.
• وحدة الكاميرا 4K- غير متوفر مع UART (استخدم USB 3.0 بدلاً من ذلك).
• وحدة الكاميرا عالية الدقة– وحدات UART بدقة 720 بكسل للاستخدام الصناعي وإنترنت الأشياء.
• كاميرا وحدة Cmos– OV7670 أو GC032A أو أجهزة استشعار مخصصة مع جسر UART.

كيفية الاختيار

ملخص

A وحدة الكاميرا UARTهي كاميرا بسيطة ومنخفضة التكلفة ترسل الصور عبر منفذ تسلسلي. وهو مثالي للأنظمة المدمجة التي تحتاج إلى صور ثابتة من حين لآخر ولكن لا يمكنها دعم الواجهات عالية السرعة. الاستخدامات النموذجية: أجهزة إنترنت الأشياء، وقطع الأشجار الصناعية، والأدوات الطبية، ومشاريع الهوايات. يتعامل UART مع لقطات VGA أو 720p بشكل جيد، ولكن ليس الفيديو أو 4K. لوحدة الكاميرا المصغرةأو أوحدة الكاميرا عالية الدقةفي نظام النطاق الترددي المنخفض، UART ممتاز. عندما تحتاج إلىوحدة الكاميرا 4K، قم بالترقية إلى USB أو MIPI.

الاتصال الصادق لمناقشة الخاص بككاميرا وحدة cmosووحدة الكاميرا UARTمتطلبات.