Micropython实例之TPYBoardv102 DIY照相机

酥小小酥

    摄像头(CAMERA或WEBCAM)又称为电脑相机、电脑眼、电子眼等，是一种视频输入设备，被广泛的运用于视频会议，安防系统  、图像采集系统、 环境监控 、工业现场过程控制 等方面。本实验用TPYBoard  v102以及PTC06 串口摄像头模块DIY一个简易的照相机。

  

    1.所用器材：
    l   TPYBoard v102  1块
    l   PTC06 串口摄像头模块1个
    l   杜邦线若干
    l   TF卡1个
    l   下载数据线1条

    2.TPYBoard v102简介：
    TPYBoardv102主控芯片采用STM32F405,M4的内核，168MHZ的最高运行速度，1024KB的Flash，192KB的RAM,内置SD卡槽，最大支持8G内存的内存卡。板载四个LED灯和一个加速度传感器。TPYBoard v102板载30个通用GPIO接口、 2个SPI接口、2个CAN接口、2个I2C接口、 5个USART 接口、 2个ADC接口（精度12bit ）、2个DAC接口、1个SWD接口。可与大部分常用传感器模块连接。

    3. PTC06 串口摄像头模块简介：
    PTC06 串口摄像头模块是一款集图像采集、拍摄控制、数据压缩、串口传输于一体的工业级图像采集处理模块。其内置的高性能数字信号处理芯片实现了对原始图像的高比例压缩。产品图像输 出采用标准 JPEG 格式，可方便地兼容各种图像处理软件；采用 3 线制 TTL 电平 UART 通 信接口，可以方便地实现与单片机或其他微处理器连接。

    默认波特率为 115200，其它可选波特率有 9600，19200，38400 和 57600。

    其中对于串口控制拍照，读取静态图片的应用中，只需要用到 GND，RX，TX，VCC 这 4 个信号线。 如果是要输出模拟视频的应用，才需要将 CVBS 信号。注意： TX 和 RX 是 3.3v 的 TTL 电平信号。

    4.接线方式：

    5.实验步骤.
    基本原理：TPYboard v102 通过串口与串口摄像头模块（PTC06）进行连接，通过按键控制模块进行拍照，并保存到TF卡中。上电后，等待ToyBoard v102板载绿灯亮起，说明摄像头模块初始化完毕，按一下USR键，控制摄像头进行拍照，蓝灯会闪烁，说明正在传输图片数据，等待蓝灯熄灭后，说明传输完毕。按一下rst键让板子重新加载一下TF卡，打开TF卡就会看到一个新生成的jpeg文件。

    6.源代码：

1. """
   
2. #TPYBoard v102 驱动串口摄像头PTC06 拍照并保存到TF卡
   
3. #------------------------------------------------------
   
4. #作者:山东萝卜电子科技有限公司
   
5. #时间:2018年03月15日
   
6. """
   
7. 
   
8. import pyb
   
9. from pyb import UART,Switch
   
10. 
    
11. """
    
12. 拍照的基本流程
    
13. --------------------
    
14. 1.清空图片缓存
    
15. 2.发送拍照命令
    
16. 3.获取图片的长度
    
17. 4.根据长度读取图片数据
    
18. 
    
19. 使用到的指令与返回的数据格式
    
20. -------------------------------
    
21. 复位
    
22. 0x56 0x00 0x26 0x00
    
23. 返回
    
24. 0x76 0x00 0x26 0x00 +DSP 版本信息+Init end
    
25. ------------------------
    
26. 清空图片缓存
    
27. 0x56 0x00 0x36 0x01 0x02
    
28. 返回
    
29. 0x76 0x00 0x36 0x00 0x00
    
30. -------------------------
    
31. 拍照命令
    
32. 0x56 0x00 0x36 0x01 0x00
    
33. 返回
    
34. 0x76 0x00 0x36 0x00 0x00
    
35. --------------------------
    
36. 读所拍图片的长度
    
37. 56 00 34 01 00
    
38. 返回
    
39. 0x76 0x00 0x34 0x00 0x04 0x00 0x00 XX YY
    
40. (XX 为高位字节，YY 为低位字节)
    
41. --------------------------
    
42. 读取图片数据
    
43. 0x56 0x00 0x32 0x0C 0x00 0x0A 0x00 0x00 AA BB 0x00 0x00 XX YY 0x00 0xFF
    
44. AA BB:起始地址(先高位字节,后低位字节.必须是8的倍数)
    
45. XX YY:本次读的数据长度(先高位字节,后低位字节)
    
46. 返回
    
47. 76 00 32 00 00 FF D8 ....... FF D9 76 00 32 00 00
    
48. (完整的JPEG 图片文件是以 FF D8 开始 FF D9 结尾)
    
49. """
    
50. #-----Command---------#
    
51. initcmd=b'\x56\x00\x26\x00' #复位指令
    
52. clearcmd=b'\x56\x00\x36\x01\x02' #清除缓存
    
53. photocmd=b'\x56\x00\x36\x01\x00' #拍照
    
54. lengthcmd=b'\x56\x00\x34\x01\x00' #获取图片长度
    
55. readcmd=b'\x56\x00\x32\x0C\x00\x0A\x00\x00' #获取图片数据
    
56. responseCmd=b'\x76\x00\x32\x00\x00'#返回的图片数据固定头和尾
    
57. #---------------------------------#
    
58. isFlag=0#标识是否初始化
    
59. isPhoto=0#标识是否发送拍照命令
    
60. num=1
    
61. f_name='/sd/photo%s.jpeg'#保存的文件名称
    
62. nBytes=512#每次读取的字节数
    
63. #---------------------------------#
    
64. uart=UART(4,115200,timeout=100)#串口4 TX-X1 RX-X2
    
65. 
    
66. #------将10进制转为16进制字节数组--------#
    
67. def convert_Data(num):
    
68.     if num>255:
    
69.         num_h=hex(num)
    
70.         if len(num_h)<6:
    
71.             num_h_a=num_h[:3]
    
72.             num_h_b='0x'+num_h[3:]
    
73.         else:
    
74.             num_h_a=num_h[:4]
    
75.             num_h_b='0x'+num_h[4:]
    
76.         byte_num=bytes([int(num_h_a,16),int(num_h_b,16)])
    
77.     else:
    
78.         byte_num=b'\x00'+bytes([num])
    
79.     return byte_num
    
80. #---------------------------------
    
81. #函数名:get_photo
    
82. #描述:获取图片数据
    
83. #参数:起始地址、读取长度
    
84. #返回:成功返回正常数据，失败返回0
    
85. #---------------------------------/
    
86. def get_photo(add,readlen):
    
87.     global readcmd,responseCmd
    
88.    
    
89.     cmd=readcmd+add+b'\x00\x00'+readlen+b'\x00\xFF'
    
90.     uart.write(cmd)
    
91.     while uart.any()<=0:
    
92.         continue
    
93.     data=uart.read()
    
94.     #print('data:',data)
    
95.     #print('data[0:5]:',data[0:5])
    
96.     #print('data[-5:]:',data[-5:])
    
97.     if data[0:5]==responseCmd and data[-5:]==responseCmd:
    
98.         revdata=data[5:-5]
    
99.         print('revdata:',revdata)
    
100.     else:
     
101.         revdata=0
     
102.     return revdata
     
103. #---------------------------------
     
104. #函数名:test
     
105. #描述:USR按键的回调函数。
     
106. #按键每按1次拍照1次
     
107. #---------------------------------/
     
108. def test():
     
109.     global num,isPhoto
     
110.     pyb.delay(30)
     
111.     if(sw()):
     
112.         sw.callback(None)#正在获取数据时 禁用回调
     
113.         isPhoto=0
     
114.         num+=1
     
115.         pyb.LED(3).on()
     
116.         #清除缓存
     
117.         uart.write(clearcmd)
     
118. #等待模块上电完毕      
     
119. print('wait......')
     
120. pyb.delay(2800)
     
121. print('init start.......')
     
122. uart.write(initcmd)
     
123. sw=Switch()
     
124. sw.callback(test)
     
125. while True:
     
126.     if uart.any()>0:
     
127.         data=uart.read()
     
128.         print('revdata:',data)
     
129.         if isFlag==0:
     
130.             #说明接收的是复位后的信息
     
131.             if data==b'Init end\r\n':
     
132.                 #复位完毕
     
133.                 print('init ok.......')
     
134.                 pyb.delay(2000)
     
135.                 isFlag=1
     
136.                 pyb.LED(2).on()
     
137.         else:
     
138.             if len(data)>=5:
     
139.                 if data[0]==118:#0x76
     
140.                     if data[2]==54:#0x36
     
141.                         if isPhoto==0:
     
142.                             #清除缓存返回
     
143.                             print('-----clear buffer ok----')
     
144.                             isPhoto=1
     
145.                             uart.write(photocmd)
     
146.                         else:
     
147.                             #拍照返回
     
148.                             print('-----taking pictures ok----')
     
149.                             uart.write(lengthcmd)
     
150.                     if data[2]==52:#0x34
     
151.                         print('photo length:',data[7],'-',data[8])
     
152.                         tlen=data[7]*256+data[8]
     
153.                         t_c=tlen//nBytes
     
154.                         t_y=tlen%nBytes
     
155.                         add=0
     
156.                         #256=[0x01,0x00] 512=[0x02,0x00]
     
157.                         length=convert_Data(nBytes)
     
158.                         name=f_name % str(num)
     
159.                         print('filename:',name)
     
160.                         for i in range(0,t_c):
     
161.                             add=convert_Data(i*nBytes)
     
162.                             #每512字节写一次
     
163.                             revdata=get_photo(add,length)
     
164.                             if revdata!=0:
     
165.                                 f=open(name,'a')
     
166.                                 f.write(revdata)
     
167.                                 f.close()
     
168.                             pyb.LED(4).toggle()
     
169.                             print('-------------',i)
     
170.                             pyb.delay(100)
     
171.                         add=convert_Data(t_c*nBytes)   
     
172.                         revdata=get_photo(add,convert_Data(t_y))
     
173.                         if revdata!=0:
     
174.                             f=open(name,'a')
     
175.                             f.write(revdata)
     
176.                             f.close()
     
177.                         pyb.LED(3).off()
     
178.                         pyb.LED(4).off()
     
179.                         pyb.delay(100)
     
180.                         print('*========================================*')
     
181.                         sw.callback(test)
     
182.             else:
     
183.                 print('-----data length error-----')

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