王震東，劉白楊

（邵陽(yáng)學(xué)院，湖南邵陽(yáng)，422000）

基于RL78/G13的圖像采集接口電路設(shè)計(jì)

王震東，劉白楊

（邵陽(yáng)學(xué)院，湖南邵陽(yáng)，422000）

針對(duì)普通低速單片機(jī)難以驅(qū)動(dòng)攝像頭的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了帶FIFO模塊的圖像采集接口電路，采用模擬SCCB通訊協(xié)議，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明數(shù)字圖像接口電路數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定圖像清晰。

瑞薩單片機(jī)；數(shù)字?jǐn)z像頭；FIFO模塊；SCCB協(xié)議

0　引言

RL78/G13是瑞薩公司推出的一款單片機(jī)，由于穩(wěn)定可靠，IDE軟件帶代碼生成工具，程序開發(fā)周期短，使該款產(chǎn)品得到了廣泛使用［1，2］，作為2015年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽指定芯片。本文通過(guò)電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)OV7725攝像頭的驅(qū)動(dòng)，并通過(guò)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)彩色圖像的采集，為后期圖像分析處理奠定了基礎(chǔ)。

1　工作原理

整個(gè)系統(tǒng)原理框圖如圖1所示，單片機(jī)與攝像頭進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向傳輸，配置攝像頭和從FIFO中讀取數(shù)據(jù)，并通過(guò)串口發(fā)送到上位機(jī)顯示圖像。

圖1　系統(tǒng)框圖

2　硬件設(shè)計(jì)

單片機(jī)共64引腳，其中TxD0和RxD0與上位機(jī)串口RXD和TXD相連；INTP9與攝像頭場(chǎng)中斷VSYNC相連，P147、P146與SIO_D和SIO_C相連FIFO數(shù)據(jù)輸出口；如圖2所示，其他引腳與FIFO相連。

圖2　硬件連接圖

圖3　程序流程圖圖

3　程序設(shè)計(jì)

程序整體結(jié)構(gòu)如圖3所示，采用模擬SCCB協(xié)議，配置OV7725，僅用場(chǎng)中斷判斷FIFO數(shù)據(jù)讀取情況。

4　實(shí)驗(yàn)測(cè)試

采用USB-TTL接口實(shí)現(xiàn)攝像頭3.3V供電和串口數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)物連接如圖4所示。

圖4　實(shí)物連接

圖5　測(cè)試結(jié)果

通過(guò)上位機(jī)顯示彩色圖像如圖5所示，由于采用串口傳送，圖像大小為480*320，RGB565，所以圖像更新較慢。

5　結(jié)束語(yǔ)

在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，當(dāng)不增加行中斷引腳時(shí)，需要兩次判斷場(chǎng)中斷信號(hào)，確保數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意避免信號(hào)干擾。

［1］ 彭博夫，周雁，張敏.基于瑞薩微控制器的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］. 電子設(shè)計(jì)工程，2011，19（4）：92-94.

［2］ 郭梁，趙進(jìn)創(chuàng).基于瑞薩單片機(jī)R8C/1B的電動(dòng)車控制器的設(shè)計(jì)［J］.廣西輕工業(yè)，2011，（4）：104-105.

王震東，（1996年3月-）男，漢族，湖南省長(zhǎng)沙市，本科生，研究方向：電氣及其自動(dòng)化；

劉白楊（通訊作者），（1987年3月-）男，漢族，河北省邢臺(tái)市，碩士，講師，研究方向：電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

Design of Digital Image Acquisition System Based on RL78/G13

Wang Zhendong，Liu Baiyang
（Shaoyang University，Shaoyang，422000，China）

Aimed at the problem of OV7725 digital camera unable to be driven by 100LEA MCU without FIFO，an interface circuit with reliable image data transmission is designed.Test results show that the image sent by MCU is clear.

RENESAS；digital camera；FIFO；SCCB communication protocol

校企合作電氣類專業(yè)人才培養(yǎng)省級(jí)示范基地建設(shè)項(xiàng)目（湘教通〔2015〕274號(hào)）