Einführung
Die meisten Kameramodule verwenden USB, MIPI CSI-2 oder Ethernet. Aber es gibt eine einfachere Möglichkeit: dieUART-Kameramodul. UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) ist ein serielles Protokoll, das auf fast jedem Mikrocontroller zu finden ist. Eine UART-Kamera sendet Bilder über nur zwei Leitungen (TX/RX). Es kann kein HD-Video streamen, eignet sich aber perfekt für Anwendungen mit geringer Bandbreite, bei denen gelegentliche Schnappschüsse ausreichen. Bei Sincere haben wir hergestelltCMOS-ModulkameraLösungen seit über 30 Jahren, darunterMini-KameramodulUndKamera-HD-ModulDesigns mit UART-Ausgang. In diesem Artikel wird erklärt, was ein UART-Kameramodul ist, wie es funktioniert und wo es verwendet wird.
Was ist ein UART-Kameramodul?
A UART-Kameramodulist eine Kompaktkamera, die über UART mit einem Host-Mikrocontroller (z. B. Arduino, STM32, ESP32) kommuniziert. Es erfasst auf Anfrage ein einzelnes Bild, komprimiert es (normalerweise als JPEG) und sendet die Daten über die serielle Schnittstelle. UART benötigt nur zwei Drähte (TX/RX) plus Strom und Masse – sehr einfach zu integrieren.
Wie funktioniert es?
Innerhalb einesKameramodulmit UART-Ausgang:
Ein Bildsensor (aCMOS-Modulkamera, z. B. OV7670) nimmt ein Bild auf.
Ein kleiner Mikrocontroller komprimiert das Bild in JPEG.
Es sendet die JPEG-Daten über UART mit einer festgelegten Baudrate (z. B. 115200 oder 921600 bps).
Der Host sendet einen „Capture“-Befehl, wartet auf die Daten, setzt das JPEG wieder zusammen und zeigt es an oder speichert es. Bei 115.200 Bit/s dauert ein 10-KB-Bild etwa eine Sekunde. Bei 921600 bps dauert es etwa 0,1 Sekunden.
UART vs. andere Schnittstellen
| Schnittstelle | Geschwindigkeit | Komplexität | Am besten für |
|---|---|---|---|
| UART | Niedrig (0,115–0,9 Mbit/s) | Sehr niedrig | Einfache Mikrocontroller, Erfassung mit niedriger Bildrate |
| USB | Hoch (480–5000 Mbit/s) | Medium | PCs, Webcams, hochauflösendes Video |
| MIPI CSI-2 | Sehr hoch (1000–6000 Mbit/s) | Hoch | Embedded Vision, Echtzeitvideo |
Warum UART verwenden?
- Einfache Verkabelung– Zwei Drähte funktionieren mit jedem Mikrocontroller.
- Geringe Leistung– Gut für Batteriegeräte.
- Niedrige Kosten– Kein USB-Host-Controller erforderlich.
- Einfache Programmierung– Einen Befehl senden, JPEG empfangen.
- Kleine Größe – A Mini-Kameramodulmit UART kann 10 mm × 10 mm betragen.
Einschränkungen
- Niedrige Bildrate– Nur Einzelbilder oder 1–2 fps.
- Niedrige Auflösung– Typischerweise VGA (640×480) oder 720p. A4k-Kameramodulist über UART unmöglich – die Bandbreite ist viel zu gering.
- Komprimierungsartefakte– JPEG kann feine Details verlieren.
Anwendungen
- IoT und Smart Home – A UART-Kameramodulkann Schnappschüsse für eine Türklingel oder einen Tierfutterspender machen. Das Bild geht an einen ESP32 und dann an die Cloud.
- Industrielle Sensoren– Erfassen Sie bei Auslösung Bilder von Maschinentafeln oder Produktetiketten. Kein Echtzeitvideo erforderlich.
- Medizinische und Laborgeräte– Integriert in ein Mikroskop oder Analysegerät. Einfacher Anschluss an die Hauptplatine des Geräts.
- Zugangskontrolle– Erfassen Sie das Gesicht eines Besuchers in einer Gegensprechanlage oder einem Fingerabdrucksystem.
- Eingebettete Projekte– Bastler verwenden UART-Kameras mit Arduino oder STM32, da diese Chips oft keinen USB-Host haben.
Auflösung und Leistung
Die meisten UART-Kameras bieten VGA oder 720p. AKamera-HD-Modul(720p) ist das praktische Maximum bei hohen Baudraten (921600). Bei 1080p oder 4K würde das Senden der Bildgröße (Hunderte KB bis MB) zu lange dauern. A4k-Kameramodulbenötigt USB 3.0 oder MIPI.
Die UART-Kameramodule von Sincere
Bei Sincere entwerfen und fertigen wirKameramodulLösungen mit UART-Ausgabe:
- UART-Kameramodul– Benutzerdefinierte Baudrate (9600–921600), Auflösung bis zu 720p, JPEG-Ausgabe.
- Mini-Kameramodul– Ultraklein (12 mm × 12 mm) für enge Räume.
- 4k-Kameramodul– Nicht verfügbar mit UART (verwenden Sie stattdessen USB 3.0).
- Kamera-HD-Modul– 720p UART-Module für Industrie und IoT.
- CMOS-Modulkamera– OV7670, GC032A oder kundenspezifische Sensoren mit UART-Brücke.
So wählen Sie aus
| Erfordernis | Empfehlung |
|---|---|
| Sehr kostengünstig, einfach | VGA UART, 115200 Baud |
| Bessere Bildqualität | 720p UART, 921600 Baud |
| Fast capture (>2 fps) | Verwenden Sie SPI oder USB – UART ist zu langsam |
| 4K-Auflösung | Mit UART nicht möglich; Verwenden Sie USB 3.0 |
| Winzige Größe | Mini-Kameramodulmit UART |
Zusammenfassung
A UART-Kameramodulist eine einfache, kostengünstige Kamera, die Bilder über eine serielle Schnittstelle sendet. Es ist ideal für eingebettete Systeme, die gelegentlich Standbilder benötigen, aber keine Hochgeschwindigkeitsschnittstellen unterstützen. Typische Anwendungen: IoT-Geräte, industrielle Logger, medizinische Instrumente und Hobbyprojekte. UART verarbeitet VGA- oder 720p-Schnappschüsse gut, jedoch nicht Video oder 4K. Für einenMini-Kameramoduloder einKamera-HD-ModulIn einem System mit geringer Bandbreite ist UART hervorragend. Wenn Sie ein brauchen4k-KameramodulSteigen Sie auf USB oder MIPI um.
Kontaktieren Sie Sincere, um Ihr Problem zu besprechenCMOS-ModulkameraUndUART-KameramodulAnforderungen.
