家庭IOT监测之摄像头OV7670测试

本篇目标：使用STM32F407驱动摄像头OV7670，并上位机显示照片结果。

材料准备：

• STM32F4标准工程：stm32f407自建标准工程（stm32f4标准工程）（git仓库地址）
• STM32F4摄像头测试工程：里面包含ov7670驱动文件、STM32F4摄像头测试工程，上位机测试软件（stm32f4摄像头测试最终工程）（git仓库地址）

摄像头OV7670硬件连接与接口

这里使用的模块是OV7670不带FIFO的版本，使用STM32F407的DCMI+DMA进行数据传输，保证数据的速度，并把数据提取出来发送到上位机显示照片。
摄像头与STM32F4的连接如图：

测试摄像头OV7670驱动

用keil打开STM32F4标准工程，往里面添加代码，测试摄像头OV7670：

• 将准备材料测试工程中的摄像头驱动文件夹（ov7670）拷贝到stm32f407标准工程dev文件夹（新建）下。
• 在Manage Project Items添加文件夹ov7670，然后添加刚才拷贝文件夹下的C文件。
• 在Options->C/C+±>Include Paths添加dev下复制文件夹ov7670的路径。
• 需要修改ov7670.h与sccb.h文件中对应的IO引脚，修改成自己对应的引脚口，应该用注释标出。
• 仔细检查ov7670.c与sccb.c文件中的引脚初始化函数，确认相关RESET、PWDN、SCCB等引脚初始化正确；修改dcmi.c的My_DCMI_Init函数中对于DCMI相关引脚的初始化，与自己的引脚对应。
• 在main.c中添加头文件：

#include "ov7670.h"
#include "dcmi.h"
#include "ov7670test.h"

• 添加全局变量：

extern u8 ov_rev_ok;

• 向main函数中添加代码，如下：

int main(void)
{
	/* stm32系统配置 */
	Sys_Config();

	//新添加
	if (OV7670_Init() != 0)
	{
		printf("ov7670 init error.\r\n");
	}
	else
	{
		OV7670_USART_Init();
	}
	
	while(1)
	{
		LED1_ON;
		delay_ms(100);
		
		//新添加
		if (ov_rev_ok)
		{
			ShanWai_SendCamera(camera_buffer, PIC_WIDTH, PIC_HEIGHT);
			ov_rev_ok = 0;
		}
		else
		{
			DCMI_Start();
		}

		LED1_OFF;
		delay_ms(100);
	}
}

• 编译通过后，烧写进STM32F4，首先观察Printf串口打印，是否有错误信息？
• 连接串口2至PC机，打开山外多功能调试助手->智能车助手：选择对应com口，波特率修改成最大值与代码一致，宽对应代码ov7670.h->PIC_WIDTH宏定义，高对应PIC_HEIGHT宏定义，小端对齐,打开串口。
• 等待图像区显示图像，如图：
  

摄像头OV7670代码解析

在这里解析一下OV7670的代码，先看一张代码的流程图：

看几个重要函数：

• OV7670_Init

u8 OV7670_Init(void)
{
	u16 i=0;
	u16 reg=0;

	
	/* RESET/PWDN引脚初始化 */
	OV7670_RST_PW_Init();
	
	OV7670_PWDN_L;	//POWER ON
	delay_ms(100);
	OV7670_RST_L;	//复位OV7670
	delay_ms(100);
	OV7670_RST_H;	//结束复位 
	
	/* SCCB引脚初始化 */
	SCCB_Init();        		//初始化SCCB 的IO口	
	SCCB_WR_Reg(0X12, 0x80);	//软复位OV7670
	delay_ms(50); 
	
	reg=SCCB_RD_Reg(0X1c);	//读取厂家ID 高八位
	reg<<=8;
	reg|=SCCB_RD_Reg(0X1d);	//读取厂家ID 低八位
	if(reg!=OV7670_MID)
	{
		printf("\r\nMID:%d\r\n",reg);
		return 1;
	}
	
	reg=SCCB_RD_Reg(0X0a);	//读取厂家ID 高八位
	reg<<=8;
	reg|=SCCB_RD_Reg(0X0b);	//读取厂家ID 低八位
	if(reg!=OV7670_PID)
	{
		printf("HID:%d\r\n\r\n",reg);
		return 2;
	}   
	
	//初始化配置 OV7670寄存器,采用QVGA分辨率(320*240)  
	for(i=0;i<sizeof(ov7670_init_reg_tbl)/sizeof(ov7670_init_reg_tbl[0]);i++)
	{
		SCCB_WR_Reg(ov7670_init_reg_tbl[i][0],ov7670_init_reg_tbl[i][1]);
	} 

	//裁剪摄像头照片尺寸，参数：起始坐标x、y；长度、高度；裁剪长高不可大于上面设置的分辨率
	OV7670_Window_Set(PIC_START_X,PIC_START_Y,PIC_WIDTH,PIC_HEIGHT);
	
	/* 白平衡设置，默认值0 */
	OV7670_Light_Mode(0);
	/* 色度设置，默认值2 */
	OV7670_Color_Saturation(2);
	/* 亮度设置，默认值2 */
	OV7670_Brightness(1);
	/* 对比度设置，默认值2 */
	OV7670_Contrast(2);

	/* DCMI初始化，包括IO口和中断 */
	My_DCMI_Init();
	/* DCMI DMA设置，数据指向照片数组camera_buffer */
	DCMI_DMA_Init((uint32_t)&camera_buffer,sizeof(camera_buffer)/4,DMA_MemoryDataSize_HalfWord,DMA_MemoryInc_Enable);//DCMI DMA 

	return 0x00; 	//ok
} 

• DMA2_Stream1_IRQHandler

void DMA2_Stream1_IRQHandler(void)
{        
	if(DMA_GetFlagStatus(DMA2_Stream1,DMA_FLAG_TCIF1)==SET)//DMA2_Steam1,传输完成标志
	{  
		DMA_Cmd(DMA2_Stream1, DISABLE);	
		
		DMA_ClearFlag(DMA2_Stream1,DMA_FLAG_TCIF1);//清除传输完成中断
		
		/* 摄像头获取照片数据完毕，在这里添加操作代码 */
		/* 数据获取标志ov_rev_ok置位，在main函数中操作 */
		ov_rev_ok= 1;
		
		datanum++;
	}    											 
} 

注意点

在之前驱动摄像头的过程中，一些驱动难点：

1. OV7670接口上的XCLK必须要接，这里用的是STM32F4分频输出MCO1，这里的分频系数要调试好，太高太低都不合适，代码定位在sccb.c的32行RCC_MCO1Config函数；
2. OV7670的寄存器要配置正确，一些关于分频的寄存器要特别注意，在文件ov7670config.h中。
3. OV7670_Window_Set用来裁剪照片的尺寸，正常的QVGA分辨率320*240，一个数组在STM32F4里放不下，可以用函数裁剪成小一点的尺寸存入数组用来传输数组。

小结：对于驱动摄像头OV7670解释了大概的思路，实际移植过程中会有很多改参数，调试的不过，需要自己对着数据手册耐心探索一下，不过过程不变其中。
接下来就把OV7670移植到家庭IOT监测工程中，将原本RGB565的照片数据转换成bmp数据上传到ONENET平台，达到监测的目的，加油，共勉~