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STM32 OV2640摄像头黑白照相机实验的源码资料

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楼主
ID:319454 发表于 2018-4-30 17:04 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
做黑白照相机的，希望可以给大家参考
实验器材:
    探索者STM32F4开发板
   
实验目的:
    学习OV2640摄像头,BMP编码和文件系统的使用,实现一个简单的照相机.
   
硬件资源:
    1,DS0(连接在PF9),DS1(连接在PF10)
    2,串口1(波特率:115200,PA9/PA10连接在板载USB转串口芯片CH340上面)
    3,ALIENTEK 2.8/3.5/4.3/7寸TFTLCD模块(通过FSMC驱动,FSMC_NE4接LCD片选/A6接RS)
    4,按键KEY0(PE4)/KEY1(PE3)/KEY_UP(PA0,也称之为WK_UP)
    5,SD卡,通过SDIO(SDIO_D0~D4(PC8~PC11),SDIO_SCK(PC12),SDIO_CMD(PD2))连接
    6,蜂鸣器(PF8)
    7,DCMI接口(用于驱动OV2640摄像头模块)
    8,定时器3(用于打印摄像头帧率等信息)
    9,ALIENTEK OV2640摄像头模块,连接关系为:  
        OV2640模块 ------------ STM32开发板
         OV_D0~D7  ------------  PE6/PE5/PB6/PC11/PC9/PC8/PC7/PC6
         OV_SCL    ------------  PD6
         OV_SDA    ------------  PD7
         OV_VSYNC  ------------  PB7
         OV_HREF   ------------  PA4
         OV_RESET  ------------  PG15
         OV_PCLK   ------------  PA6
         OV_PWDN   ------------  PG9

实验现象:
    本实验开机的时候先检测字库，然后检测SD卡根目录是否存在PHOTO文件夹，如果不存在则创建，如果创建失败，则报错（提示拍照功能不可用）。在找到SD卡的PHOTO文件夹后，开始初始化OV2640，在初始化成功之后，就一直在屏幕显示OV2640拍到的内容。

    按下KEY0，可以拍bmp图片照片（分辨率为：LCD辨率）。拍照保存成功之后，蜂鸣器会发出“滴”的一声，提示拍照成功。

    DS0还是用于指示程序运行状态，DS1用于提示DCMI帧中断。
   
注意事项:
    1,4.3寸和7寸屏需要比较大电流,USB供电可能不足,请用外部电源适配器(推荐外接12V 1A电源).
    2,本例程在LCD_Init函数里面(在ILI93xx.c),用到了printf,如果不初始化串口1,将导致液晶无法显示!!
    3,该实验须自备SD卡和ALIENTEK OV2640模块各一个.


(摄像头初始化为YUV422格式，输送到LCD屏上显示，当按下拍照键后，读取屏幕点数据，把RGB565格式的双字节提取为单字节的Y量，即亮度值，而后，逐点写入SD卡后生成灰度BMP文件。)

单片机源程序如下:
  1. #include "sys.h"
  2. #include "delay.h"  
  3. #include "usart.h"   
  4. #include "led.h"
  5. #include "lcd.h"
  6. #include "key.h"  
  7. #include "usmart.h"   
  8. #include "sram.h"
  9. #include "malloc.h"
  10. #include "w25qxx.h"   
  11. #include "sdio_sdcard.h"
  12. #include "ff.h"  
  13. #include "exfuns.h"   
  14. #include "fontupd.h"
  15. #include "text.h"       
  16. #include "piclib.h"       
  17. #include "string.h"       
  18. #include "math.h"       
  19. #include "dcmi.h"       
  20. #include "ov2640.h"       
  21. #include "beep.h"       
  22. #include "timer.h"



  26. u8 ov2640_mode=0;                                                //工作模式:0,RGB565模式;1,JPEG模式

  28. #define jpeg_dma_bufsize        5*1024                //定义JPEG DMA接收时数据缓存jpeg_buf0/1的大小(*4字节)
  29. volatile u32 jpeg_data_len=0;                         //buf中的JPEG有效数据长度(*4字节)
  30. volatile u8 jpeg_data_ok=0;                                //JPEG数据采集完成标志
  31.                                                                                 //0,数据没有采集完;
  32.                                                                                 //1,数据采集完了,但是还没处理;
  33.                                                                                 //2,数据已经处理完成了,可以开始下一帧接收
  34.                                                                                
  35. u32 *jpeg_buf0;                                                        //JPEG数据缓存buf,通过malloc申请内存
  36. u32 *jpeg_buf1;                                                        //JPEG数据缓存buf,通过malloc申请内存
  37. u32 *jpeg_data_buf;                                                //JPEG数据缓存buf,通过malloc申请内存

  39. //处理JPEG数据
  40. //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.
  41. void jpeg_data_process(void)
  42. {
  43.         u16 i;
  44.         u16 rlen;//剩余数据长度
  45.         u32 *pbuf;
  46.         if(ov2640_mode)//只有在JPEG格式下,才需要做处理.
  47.         {
  48.                 if(jpeg_data_ok==0)        //jpeg数据还未采集完?
  49.                 {
  50.                         DMA2_Stream1->CR&=~(1<<0);                //停止当前传输
  51.                         while(DMA2_Stream1->CR&0X01);        //等待DMA2_Stream1可配置
  52.                         rlen=jpeg_dma_bufsize-DMA2_Stream1->NDTR;//得到剩余数据长度       
  53.                         pbuf=jpeg_data_buf+jpeg_data_len;//偏移到有效数据末尾,继续添加
  54.                         if(DMA2_Stream1->CR&(1<<19))for(i=0;i<rlen;i++)pbuf[i]=jpeg_buf1[i];//读取buf1里面的剩余数据
  55.                         else for(i=0;i<rlen;i++)pbuf[i]=jpeg_buf0[i];//读取buf0里面的剩余数据
  56.                         jpeg_data_len+=rlen;                        //加上剩余长度
  57.                         jpeg_data_ok=1;                                 //标记JPEG数据采集完按成,等待其他函数处理
  58.                 }
  59.                 if(jpeg_data_ok==2)        //上一次的jpeg数据已经被处理了
  60.                 {
  61.                         DMA2_Stream1->NDTR=jpeg_dma_bufsize;//传输长度为jpeg_buf_size*4字节
  62.                         DMA2_Stream1->CR|=1<<0;                        //重新传输
  63.                         jpeg_data_ok=0;                                        //标记数据未采集
  64.                         jpeg_data_len=0;                                //数据重新开始
  65.                 }
  66.         }
  67. }
  68. //jpeg数据接收回调函数
  69. void jpeg_dcmi_rx_callback(void)
  70. {
  71.         u16 i;
  72.         u32 *pbuf;
  73.         pbuf=jpeg_data_buf+jpeg_data_len;//偏移到有效数据末尾
  74.         if(DMA2_Stream1->CR&(1<<19))//buf0已满,正常处理buf1
  75.         {
  76.                 for(i=0;i<jpeg_dma_bufsize;i++)pbuf[i]=jpeg_buf0[i];//读取buf0里面的数据
  77.                 jpeg_data_len+=jpeg_dma_bufsize;//偏移
  78.         }else //buf1已满,正常处理buf0
  79.         {
  80.                 for(i=0;i<jpeg_dma_bufsize;i++)pbuf[i]=jpeg_buf1[i];//读取buf1里面的数据
  81.                 jpeg_data_len+=jpeg_dma_bufsize;//偏移
  82.         }        
  83. }
  84. //切换为OV2640模式
  85. void sw_ov2640_mode(void)
  86. {
  87.         OV2640_PWDN=0;//OV2640 Power Up
  88.         //GPIOC8/9/11切换为 DCMI接口
  89.         GPIO_AF_Set(GPIOC,8,13);        //PC8,AF13  DCMI_D2
  90.         GPIO_AF_Set(GPIOC,9,13);        //PC9,AF13  DCMI_D3
  91.         GPIO_AF_Set(GPIOC,11,13);        //PC11,AF13 DCMI_D4  
  92. }
  93. //切换为SD卡模式
  94. void sw_sdcard_mode(void)
  95. {
  96.         OV2640_PWDN=1;//OV2640 Power Down
  97.         //GPIOC8/9/11切换为 SDIO接口
  98.           GPIO_AF_Set(GPIOC,8,12);        //PC8,AF12
  99.         GPIO_AF_Set(GPIOC,9,12);        //PC9,AF12
  100.         GPIO_AF_Set(GPIOC,11,12);        //PC11,AF12  
  101. }
  102. //文件名自增（避免覆盖）
  103. //mode:0,创建.bmp文件;1,创建.jpg文件.
  104. //bmp组合成:形如"0:PHOTO/PIC13141.bmp"的文件名
  105. //jpg组合成:形如"0:PHOTO/PIC13141.jpg"的文件名
  106. void camera_new_pathname(u8 *pname,u8 mode)
  107. {         
  108.         u8 res;                                         
  109.         u16 index=0;
  110.         while(index<0XFFFF)
  111.         {
  112.                 if(mode==0)sprintf((char*)pname,"0:PHOTO/PIC%05d.bmp",index);
  113.                 else sprintf((char*)pname,"0:PHOTO/PIC%05d.jpg",index);
  114.                 res=f_open(ftemp,(const TCHAR*)pname,FA_READ);//尝试打开这个文件
  115.                 if(res==FR_NO_FILE)break;                //该文件名不存在=正是我们需要的.
  116.                 index++;
  117.         }
  118. }
  119. //OV2640拍照jpg图片
  120. //返回值:0,成功
  121. //    其他,错误代码
  122. u8 ov2640_jpg_photo(u8 *pname)
  123. {
  124.         FIL* f_jpg;
  125.         u8 res=0;
  126.         u32 bwr;
  127.         u16 i;
  128.         u8* pbuf;
  129.         f_jpg=(FIL *)mymalloc(SRAMIN,sizeof(FIL));        //开辟FIL字节的内存区域
  130.         if(f_jpg==NULL)return 0XFF;                                        //内存申请失败.
  131.         ov2640_mode=1;
  132.         sw_ov2640_mode();                //切换为OV2640模式
  133.         dcmi_rx_callback=jpeg_dcmi_rx_callback;//回调函数
  134.         DCMI_DMA_Init((u32)jpeg_buf0,(u32)jpeg_buf1,jpeg_dma_bufsize,2,1);;//DCMI DMA配置(双缓冲模式)
  135.         OV2640_JPEG_Mode();                //切换为JPEG模式
  136.         OV2640_ImageWin_Set(0,0,1600,1200);                         
  137.         OV2640_OutSize_Set(1600,1200);//拍照尺寸为1600*1200
  138.         DCMI_Start();                         //启动传输
  139.         while(jpeg_data_ok!=1);        //等待第一帧图片采集完
  140.         jpeg_data_ok=2;                        //忽略本帧图片,启动下一帧采集
  141.         while(jpeg_data_ok!=1);        //等待第二帧图片采集完,第二帧,才保存到SD卡去.
  142.         DCMI_Stop();                         //停止DMA搬运
  143.         ov2640_mode=0;
  144.         sw_sdcard_mode();                //切换为SD卡模式
  145.         res=f_open(f_jpg,(const TCHAR*)pname,FA_WRITE|FA_CREATE_NEW);//模式0,或者尝试打开失败,则创建新文件         
  146.         if(res==0)
  147.         {
  148.                 printf("jpeg data size:%d\r\n",jpeg_data_len*4);//串口打印JPEG文件大小
  149.                 pbuf=(u8*)jpeg_data_buf;
  150.                 for(i=0;i<jpeg_data_len*4;i++)//查找0XFF,0XD8
  151.                 {
  152.                         if((pbuf[i]==0XFF)&&(pbuf[i+1]==0XD8))break;
  153.                 }
  154.                 if(i==jpeg_data_len*4)res=0XFD;//没找到0XFF,0XD8
  155.                 else//找到了
  156.                 {
  157.                         pbuf+=i;//偏移到0XFF,0XD8处
  158.                         res=f_write(f_jpg,pbuf,jpeg_data_len*4-i,&bwr);
  159.                         if(bwr!=(jpeg_data_len*4-i))res=0XFE;
  160.                 }
  161.         }
  162.         jpeg_data_len=0;
  163.         f_close(f_jpg);
  164.         sw_ov2640_mode();                //切换为OV2640模式
  165.         OV2640_RGB565_Mode();        //RGB565模式
  166.         DCMI_DMA_Init((u32)&LCD->LCD_RAM,0,1,1,0);//DCMI DMA配置   
  167.         myfree(SRAMIN,f_jpg);
  168.         return res;
  169. }  
  170. int main(void)
  171. {        
  172.         u8 res;                                                         
  173.         u8 *pname;                                //带路径的文件名
  174.         u8 key;                                        //键值                  
  175.         u8 i;                                                 
  176.         u8 sd_ok=1;                                //0,sd卡不正常;1,SD卡正常.
  177.         u8 scale=1;                                //默认是全尺寸缩放
  178.         u8 msgbuf[15];                        //消息缓存区

  180.         Stm32_Clock_Init(336,8,2,7);//设置时钟,168Mhz
  181.         delay_init(168);                        //延时初始化  
  182.         uart_init(84,115200);                //初始化串口波特率为115200
  183.         LED_Init();                                        //初始化LED
  184.         usmart_dev.init(84);                //初始化USMART
  185.         TIM3_Int_Init(10000-1,8400-1);//10Khz计数,1秒钟中断一次
  186.         LCD_Init();                                        //LCD初始化  
  187.         FSMC_SRAM_Init();                        //初始化外部SRAM.
  188.         BEEP_Init();                                //蜂鸣器初始化
  189.         KEY_Init();                                        //按键初始化   
  190.         W25QXX_Init();                                //初始化W25Q128
  191.         my_mem_init(SRAMIN);                //初始化内部内存池
  192.         my_mem_init(SRAMEX);                //初始化内部内存池  
  193.         my_mem_init(SRAMCCM);                //初始化CCM内存池
  194.         exfuns_init();                                //为fatfs相关变量申请内存  
  195.           f_mount(fs[0],"0:",1);                 //挂载SD卡  
  196.         POINT_COLOR=RED;      
  197.         while(font_init())                 //检查字库
  198.         {            
  199.                 LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Font Error!");
  200.                 delay_ms(200);                                  
  201.                 LCD_Fill(30,50,240,66,WHITE);//清除显示             
  202.                 delay_ms(200);                                  
  203.         }           
  204.         Show_Str(30,50,200,16,"Explorer STM32F4开发板",16,0);                                              
  205.         Show_Str(30,70,200,16,"照相机实验",16,0);                                             
  206.         Show_Str(30,90,200,16,"KEY0:拍照(bmp格式)",16,0);                                     
  207.         Show_Str(30,110,200,16,"KEY1:拍照(jpg格式)",16,0);                                                     
  208.         Show_Str(30,130,200,16,"WK_UP:FullSize/Scale",16,0);                                             
  209.         Show_Str(30,150,200,16,"2014年5月16日",16,0);
  210.         res=f_mkdir("0:/PHOTO");                //创建PHOTO文件夹
  211.         if(res!=FR_EXIST&&res!=FR_OK)         //发生了错误
  212.         {                    
  213.                 Show_Str(30,150,240,16,"SD卡错误!",16,0);
  214.                 delay_ms(200);                                  
  215.                 Show_Str(30,170,240,16,"拍照功能将不可用!",16,0);
  216.                 sd_ok=0;         
  217.         }        
  218.         jpeg_buf0=mymalloc(SRAMIN,jpeg_dma_bufsize*4);        //为jpeg dma接收申请内存       
  219.         jpeg_buf1=mymalloc(SRAMIN,jpeg_dma_bufsize*4);        //为jpeg dma接收申请内存       
  220.         jpeg_data_buf=mymalloc(SRAMEX,300*1024);                //为jpeg文件申请内存(最大300KB)
  221.         pname=mymalloc(SRAMIN,30);//为带路径的文件名分配30个字节的内存         
  222.         while(pname==NULL||!jpeg_buf0||!jpeg_buf1||!jpeg_data_buf)        //内存分配出错
  223.         {            
  224.                 Show_Str(30,190,240,16,"内存分配失败!",16,0);
  225.                 delay_ms(200);                                  
  226.                 LCD_Fill(30,190,240,146,WHITE);//清除显示             
  227.                 delay_ms(200);                                  
  228.         }   
  229.         while(OV2640_Init())//初始化OV2640
  230.         {
  231.                 Show_Str(30,190,240,16,"OV7670 错误!",16,0);
  232.                 delay_ms(200);
  233.             LCD_Fill(30,190,239,206,WHITE);
  234.                 delay_ms(200);
  235.         }       
  236.         Show_Str(30,190,200,16,"OV2640 正常",16,0);
  237.         delay_ms(2000);
  238. //        OV2640_RGB565_Mode();        //JPEG模式
  239.         OV2640_YUV422_Mode();
  240.         DCMI_Init();                        //DCMI配置
  241.         DCMI_DMA_Init((u32)&LCD->LCD_RAM,0,1,1,0);//DCMI DMA配置  
  242.         OV2640_OutSize_Set(lcddev.width,lcddev.height);
  243.         DCMI_Start();                         //启动传输
  244.         while(1)
  245.         {       
  246.                 key=KEY_Scan(0);//不支持连按
  247.                 if(key&&key!=KEY2_PRES)
  248.                 {
  249.                         DCMI_Stop(); //停止显示
  250.                         if(key==WKUP_PRES)
  251.                         {                               
  252.                                 u16 i,l,color1,color2;
  253.                                 scale=!scale;  
  254.                                 if(scale==0)
  255.                                 {
  256.                                         OV2640_ImageWin_Set((1600-lcddev.width)/2,(1200-lcddev.height)/2,lcddev.width,lcddev.height);//1:1真实尺寸
  257.                                         OV2640_OutSize_Set(lcddev.width,lcddev.height);
  258.                                         sprintf((char*)msgbuf,"Full Size 1:1");
  259.                                 }else
  260.                                 {
  261.                                         OV2640_ImageWin_Set(0,0,1600,1200);                                //全尺寸缩放
  262.                                         OV2640_OutSize_Set(lcddev.width,lcddev.height);
  263.                                         sprintf((char*)msgbuf,"Scale");
  264.                                 }
  265.                                 LCD_ShowString(30,50,210,16,16,msgbuf);//显示提示内容
  266.                                
  267.                                 /*
  268.                                 for(i=0;i<240;i++)
  269.                                 {
  270.                                         for(l=0;l<800;l++)
  271.                                         {
  272.                                                 color1=LCD_ReadPoint(l,i);

  274.                                                 color2=(((color1>>0)&0xf800)+((color1>>5)&0x07e0)+((color1>>11)&0x001f));

  276.                                                 LCD_Fast_DrawPoint(l,240+i,color2);
  277.                                         }
  278.                                 }*/
  279.                                 delay_ms(800);        
  280.                         }else if(sd_ok)//SD卡正常才可以拍照
  281.                         {   
  282.                                 sw_sdcard_mode();        //切换为SD卡模式
  283.                                 if(key==KEY0_PRES)        //BMP拍照
  284.                                 {
  285.                                         camera_new_pathname(pname,0);//得到文件名       
  286.                                         res=bmp_encode(pname,0,0,lcddev.width,lcddev.height,0);
  287.                                 }else if(key==KEY1_PRES)//JPG拍照
  288.                                 {
  289.                                         camera_new_pathname(pname,1);//得到文件名       
  290.                                         res=ov2640_jpg_photo(pname);
  291.                                         if(scale==0)
  292.                                         {
  293.                                                 OV2640_ImageWin_Set((1600-lcddev.width)/2,(1200-lcddev.height)/2,lcddev.width,lcddev.height);//1:1真实尺寸
  294.                                                 OV2640_OutSize_Set(lcddev.width,lcddev.height);
  295.                                         }else
  296.                                         {
  297.                                                 OV2640_ImageWin_Set(0,0,1600,1200);        //全尺寸缩放
  298.                                         }
  299.                                         OV2640_OutSize_Set(lcddev.width,lcddev.height);                                        
  300.                                 }
  301.                                 sw_ov2640_mode();        //切换为OV2640模式
  302.                                 if(res)//拍照有误
  303.                                 {
  304.                                         Show_Str(30,130,240,16,"写入文件错误!",16,0);                 
  305.                                 }else
  306.                                 {
  307.                                         Show_Str(30,130,240,16,"拍照成功!",16,0);
  308.                                         Show_Str(30,150,240,16,"保存为:",16,0);
  309.                                         Show_Str(30+42,150,240,16,pname,16,0);                    
  310.                                         BEEP=1;        //蜂鸣器短叫，提示拍照完成
  311.                                         delay_ms(100);
  312.                                 }                          
  313.                         }else //提示SD卡错误
  314.                         {                                            
  315.                                 Show_Str(30,130,240,16,"SD卡错误!",16,0);
  316.                                 Show_Str(30,150,240,16,"拍照功能不可用!",16,0);                            
  317.                         }          
  318.                         BEEP=0;                        //关闭蜂鸣器
  319.                         if(key!=WKUP_PRES)delay_ms(1800);//非尺寸切换,等待1.8秒钟
  320.                         DCMI_Start();         //开始显示  
  321.                 }
  322.                 delay_ms(10);
  323.                 i++;
  324.                 if(i==20)//DS0闪烁.
  325.                 {
  326.                         i=0;
  327.                         LED0=!LED0;
  328.                 }
  329.         }
  330. }


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沙发
ID:318517 发表于 2018-5-2 15:36 | 只看该作者
项目需要，准备着，学起来。
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板凳
ID:336358 发表于 2018-5-23 14:50 | 只看该作者
今天上午看到的，等到下载后才发现错误的下载了另一个
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地板
ID:955119 发表于 2021-8-10 17:10 | 只看该作者
请问能实现简单的照相效果吗
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