ALIENTEK 探索者STM32F407开发板 OV5640模块 摄像头实验
该代码实现了基于STM32F4的OV5640摄像头模块驱动，支持RGB565和JPEG两种图像输出模式。主要功能包括：1) 通过DCMI接口和DMA传输采集图像数据；2) 提供对比度调节、自动对焦、图像特效（7种）和分辨率切换（12种尺寸）功能；3) RGB565模式可直接在LCD显示，JPEG模式可通过串口发送图像数据；4) 包含帧缓冲管理机制，使用双缓冲技术实现连续采集。系统通过按键控制模式切换和参数调整，初始化时自动检测摄像头状态，具有完整的错误处理机制。
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "lcd.h"
#include "key.h"
#include "usmart.h"
#include "usart2.h"
#include "timer.h"
#include "ov5640.h"
#include "dcmi.h"
u8 ovx_mode=0; //bit0:0,RGB565模式;1,JPEG模式
#define jpeg_buf_size 31*1024 //定义JPEG数据缓存jpeg_buf的大小(*4字节)
__align(4) u32 jpeg_buf[jpeg_buf_size]; //JPEG数据缓存buf
volatile u32 jpeg_data_len=0; //buf中的JPEG有效数据长度
volatile u8 jpeg_data_ok=0; //JPEG数据采集完成标志
//0,数据没有采集完;
//1,数据采集完了,但是还没处理;
//2,数据已经处理完成了,可以开始下一帧接收
//JPEG尺寸支持列表
const u16 jpeg_img_size_tbl[][2]=
{
160,120, //QQVGA
320,240, //QVGA
640,480, //VGA
800,600, //SVGA
1024,768, //XGA
1280,800, //WXGA
1440,900, //WXGA+
1280,1024, //SXGA
1600,1200, //UXGA
1920,1080, //1080P
2048,1536, //QXGA
2592,1944, //500W
};
const u8*EFFECTS_TBL[7]={"Normal","Cool","Warm","B&W","Yellowish ","Inverse","Greenish"}; //7种特效
const u8*JPEG_SIZE_TBL[12]={"QQVGA","QVGA","VGA","SVGA","XGA","WXGA","WXGA+","SXGA","UXGA","1080P","QXGA","500W"};//JPEG图片 12种尺寸
//处理JPEG数据
//当采集完一帧JPEG数据后,调用此函数,切换JPEG BUF.开始下一帧采集.
void jpeg_data_process(void)
{
if(ovx_mode&0X01) //只有在JPEG格式下,才需要做处理.
{
if(jpeg_data_ok==0) //jpeg数据还未采集完?
{
DMA2_Stream1->CR&=~(1<<0); //停止当前传输
while(DMA2_Stream1->CR&0X01); //等待DMA2_Stream1可配置
jpeg_data_len=jpeg_buf_size-DMA2_Stream1->NDTR;//得到此次数据传输的长度
jpeg_data_ok=1; //标记JPEG数据采集完按成,等待其他函数处理
}
if(jpeg_data_ok==2) //上一次的jpeg数据已经被处理了
{
DMA2_Stream1->NDTR=jpeg_buf_size; //传输长度为jpeg_buf_size*4字节
DMA2_Stream1->CR|=1<<0; //重新传输
jpeg_data_ok=0; //标记数据未采集
}
}else
{
LCD_SetCursor(0,0);
LCD_WriteRAM_Prepare(); //开始写入GRAM
}
}
//JPEG测试
//JPEG数据,通过串口2发送给电脑.
void jpeg_test(void)
{
u32 i,jpgstart,jpglen;
u8 *p;
u8 key,headok=0;
u8 effect=0,contrast=2;
u8 size=2; //默认是QVGA 640*480尺寸
u8 msgbuf[15]; //消息缓存区
LCD_Clear(WHITE);
POINT_COLOR=RED;
LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"ALIENTEK STM32F4");
LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"OV5640 JPEG Mode");
LCD_ShowString(30,100,200,16,16,"KEY0:Contrast"); //对比度
LCD_ShowString(30,120,200,16,16,"KEY1:Auto Focus"); //执行自动对焦
LCD_ShowString(30,140,200,16,16,"KEY2:Effects"); //特效
LCD_ShowString(30,160,200,16,16,"KEY_UP:Size"); //分辨率设置
sprintf((char*)msgbuf,"JPEG Size:%s",JPEG_SIZE_TBL[size]);
LCD_ShowString(30,180,200,16,16,msgbuf); //显示当前JPEG分辨率
//自动对焦初始化
OV5640_RGB565_Mode(); //RGB565模式
OV5640_Focus_Init();
OV5640_JPEG_Mode(); //JPEG模式
OV5640_Light_Mode(0); //自动模式
OV5640_Color_Saturation(3);//色彩饱和度0
OV5640_Brightness(4); //亮度0
OV5640_Contrast(3); //对比度0
OV5640_Sharpness(33); //自动锐度
OV5640_Focus_Constant();//启动持续对焦
DCMI_Init(); //DCMI配置
DCMI_DMA_Init((u32)&jpeg_buf,jpeg_buf_size,2,1);//DCMI DMA配置
OV5640_OutSize_Set(4,0,jpeg_img_size_tbl[size][0],jpeg_img_size_tbl[size][1]);//设置输出尺寸
DCMI_Start(); //启动传输
while(1)
{
if(jpeg_data_ok==1) //已经采集完一帧图像了
{
p=(u8*)jpeg_buf;
printf("jpeg_data_len:%d\r\n",jpeg_data_len*4);//打印帧率
LCD_ShowString(30,210,210,16,16,"Sending JPEG data..."); //提示正在传输数据
jpglen=0; //设置jpg文件大小为0
headok=0; //清除jpg头标记
for(i=0;i<jpeg_data_len*4;i++)//查找0XFF,0XD8和0XFF,0XD9,获取jpg文件大小
{
if((p[i]==0XFF)&&(p[i+1]==0XD8))//找到FF D8
{
jpgstart=i;
headok=1; //标记找到jpg头(FF D8)
}
if((p[i]==0XFF)&&(p[i+1]==0XD9)&&headok)//找到头以后,再找FF D9
{
jpglen=i-jpgstart+2;
break;
}
}
if(jpglen) //正常的jpeg数据
{
p+=jpgstart; //偏移到0XFF,0XD8处
for(i=0;i<jpglen;i++) //发送整个jpg文件
{
while((USART2->SR&0X40)==0); //循环发送,直到发送完毕
USART2->DR=p[i];
key=KEY_Scan(0);
if(key)break;
}
}
if(key) //有按键按下,需要处理
{
LCD_ShowString(30,210,210,16,16,"Quit Sending data ");//提示退出数据传输
switch(key)
{
case KEY0_PRES: //对比度设置
contrast++;
if(contrast>6)contrast=0;
OV5640_Contrast(contrast);
sprintf((char*)msgbuf,"Contrast:%d",(signed char)contrast-3);
break;
case KEY1_PRES: //执行一次自动对焦
OV5640_Focus_Single();
break;
case KEY2_PRES: //特效设置
effect++;
if(effect>6)effect=0;
OV5640_Special_Effects(effect);//设置特效
sprintf((char*)msgbuf,"%s",EFFECTS_TBL[effect]);
break;
case WKUP_PRES: //JPEG输出尺寸设置
size++;
if(size>2)size=0; //QQVGA~VGA
OV5640_OutSize_Set(16,4,jpeg_img_size_tbl[size][0],jpeg_img_size_tbl[size][1]);//设置输出尺寸
sprintf((char*)msgbuf,"JPEG Size:%s",JPEG_SIZE_TBL[size]);
break;
}
LCD_Fill(30,180,239,190+16,WHITE);
LCD_ShowString(30,180,210,16,16,msgbuf);//显示提示内容
delay_ms(800);
}else LCD_ShowString(30,210,210,16,16,"Send data complete!!");//提示传输结束设置
jpeg_data_ok=2; //标记jpeg数据处理完了,可以让DMA去采集下一帧了.
}
}
}
//RGB565测试
//RGB数据直接显示在LCD上面
void rgb565_test(void)
{
u8 key;
u8 effect=0,contrast=2,fac;
u8 scale=1; //默认是全尺寸缩放
u8 msgbuf[15]; //消息缓存区
LCD_Clear(WHITE);
POINT_COLOR=RED;
LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"ALIENTEK STM32F4");
LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"OV5640 RGB565 Mode");
LCD_ShowString(30,100,200,16,16,"KEY0:Contrast"); //对比度
LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"KEY1:Saturation"); //色彩饱和度
LCD_ShowString(30,150,200,16,16,"KEY2:Effects"); //特效
LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"KEY_UP:FullSize/Scale"); //1:1尺寸(显示真实尺寸)/全尺寸缩放
//自动对焦初始化
OV5640_RGB565_Mode(); //RGB565模式
OV5640_Focus_Init();
OV5640_Light_Mode(0); //自动模式
OV5640_Color_Saturation(3);//色彩饱和度0
OV5640_Brightness(4); //亮度0
OV5640_Contrast(3); //对比度0
OV5640_Sharpness(33); //自动锐度
OV5640_Focus_Constant();//启动持续对焦
DCMI_Init(); //DCMI配置
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
DCMI_DMA_Init((u32)&LCD->LCD_RAM,1,1,0);//DCMI DMA配置
OV5640_OutSize_Set(4,0,lcddev.width,lcddev.height);
DCMI_Start(); //启动传输
while(1)
{
key=KEY_Scan(0);
if(key)
{
if(key!=KEY1_PRES)DCMI_Stop(); //非KEY1按下,停止显示
switch(key)
{
case KEY0_PRES: //对比度设置
contrast++;
if(contrast>6)contrast=0;
OV5640_Contrast(contrast);
sprintf((char*)msgbuf,"Contrast:%d",(signed char)contrast-3);
break;
case KEY1_PRES: //执行一次自动对焦
OV5640_Focus_Single();
break;
case KEY2_PRES: //特效设置
effect++;
if(effect>6)effect=0;
OV5640_Special_Effects(effect);//设置特效
sprintf((char*)msgbuf,"%s",EFFECTS_TBL[effect]);
break;
case WKUP_PRES: //1:1尺寸(显示真实尺寸)/缩放
scale=!scale;
if(scale==0)
{
fac=800/lcddev.height;//得到比例因子
OV5640_OutSize_Set((1280-fac*lcddev.width)/2,(800-fac*lcddev.height)/2,lcddev.width,lcddev.height);
sprintf((char*)msgbuf,"Full Size 1:1");
}else
{
OV5640_OutSize_Set(4,0,lcddev.width,lcddev.height);
sprintf((char*)msgbuf,"Scale");
}
break;
}
if(key!=KEY1_PRES) //非KEY1按下
{
LCD_ShowString(30,50,210,16,16,msgbuf);//显示提示内容
delay_ms(800);
DCMI_Start(); //重新开始传输
}
}
delay_ms(10);
}
}
int main(void)
{
u8 key;
u8 t;
Stm32_Clock_Init(336,8,2,7);//设置时钟,168Mhz
delay_init(168); //延时初始化
uart_init(84,115200); //初始化串口波特率为115200
usart2_init(42,921600); //初始化串口2波特率为921600
LED_Init(); //初始化LED
LCD_Init(); //LCD初始化
KEY_Init(); //按键初始化
TIM3_Int_Init(10000-1,8400-1);//10Khz计数,1秒钟中断一次
usmart_dev.init(84); //初始化USMART
POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色
LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Explorer STM32F4");
LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"OV5640 TEST");
LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2016/4/30");
while(OV5640_Init())//初始化OV2640
{
LCD_ShowString(30,130,240,16,16,"OV5640 ERROR");
delay_ms(200);
LCD_Fill(30,130,239,170,WHITE);
delay_ms(200);
LED0=!LED0;
}
LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"OV5640 OK");
while(1)
{
key=KEY_Scan(0);
if(key==KEY0_PRES) //RGB565模式
{
ovx_mode=0;
break;
}else if(key==KEY1_PRES) //JPEG模式
{
ovx_mode=1;
break;
}
t++;
if(t==100)LCD_ShowString(30,150,230,16,16,"KEY0:RGB565 KEY1:JPEG"); //闪烁显示提示信息
if(t==200)
{
LCD_Fill(30,150,210,150+16,WHITE);
t=0;
LED0=!LED0;
}
delay_ms(5);
}
if(ovx_mode==1)jpeg_test();
else rgb565_test();
}
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