合宙Air系列开发板官方demo学习（二）：camera-摄像头:(1)-capture

基础资料

基于Air105开发板：Air105 - LuatOS 文档

上手：开发上手 - LuatOS 文档

探讨重点

对官方camera - 摄像头demo中capture功能的复现，进行相关内容的学习及探讨。

实现功能

功能1：捕捉图片并存入SPI接口外置sd卡；

功能2：捕捉图片并通过Serial 串口接收数据存入电脑；

硬件准备

Air105开发板1块，面包板1块，TFTLCD 屏幕，Micro SD卡模块(SPI)接口1个，摄像头GC032A(SPI) , USB转TTL串口模块，导线若干。

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Air105开发板

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TFTLCD 屏幕

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SD卡模块(SPI)，摄像头GC032A(SPI)

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CH340G-USB转TTL串口模块

软件版本

AIR105：LuatOS@AIR105 base 22.10 bsp V0011

软件使用

接口文档可参考：camera摄像头

接线示意图

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功能1：捕捉图片并存入SPI接口外置SD卡

lcd初始化

spi_lcd = spi.deviceSetup(5,pin.PC14,0,0,8,4810001000,spi.MSB,1,1) --debug信息：显示芯片类型st7735

log.info("lcd.init", --SHPI接口管脚对应连接
lcd.init("st7735",{port = "device",pin_dc = pin.PE08 ,pin_rst = pin.PC12,pin_pwr = pin.PE09,direction = 0,w = 128,h = 160,xoffset = 2,yoffset = 1},spi_lcd))

摄像头初始化

--GC032A输出rgb图像初始化命令
local GC032A_InitReg =
{
zbar_scan = 0,--是否为扫码
draw，开发板未引出_lcd = 1,--是否向lcd输出
i2c_id = 0,
i2c_addr = 0x21,
pwm_id = 5;
pwm_period = 1210001000,
pwm_pulse = 0,
sensor_width = 640,
sensor_height = 480,
color_bit = 16,
init_cmd ="/luadb/GC032A_InitReg.txt"--此方法将初始化指令写在外部文件,支持使用 # 进行注释
}

local camera_pwdn = gpio.setup(pin.PD06, 1, gpio.PULLUP) -- PD06 camera_pwdn引脚，开发板上未引出
local camera_rst = gpio.setup(pin.PD07, 1, gpio.PULLUP) -- PD07 camera_rst引脚，开发板上未引出
camera_rst(0)

-- 拍照, 自然就是RGB输出了
local camera_id = camera.init(GC032A_InitReg)--屏幕输出rgb图像
camera.start(camera_id)--开始指定的camera
log.info("摄像头启动")

/luadb/是开发板的虚拟地址。GC032A_InitReg.txt在烧写主程序时一并烧写入开发板，和main（）文件同级。PS:GC032A_InitReg.txt内容为摄像头模组GC032A的初始化的命令（寄存器操作指令及参数），后期另外撰文分析。GC032A芯片硬件手册的最新版本为：GC032A DataSheet_Release_V1.1_20170314。

GC032ADataSheet-Release-V1.1-20170314（GC032ADataSheet-Release）-单片机文档类资源-CSDN文库

指定capture按钮

gpio.setup(pin.PA10, function() --BOOT键
sys.publish("CAPTURE", true) --点击后系统释放"CAPTURE"，并由sys.waitUntil处理
end, gpio.PULLUP,gpio.FALLING)

SD卡初始化

local spiId = 2
local result = spi.setup(
    spiId,--串口id
    255, -- 不使用默认CS脚，通过gpio.setup(TF_CS, 1)重新指定
    0,--CPHA
    0,--CPOL
    8,--数据宽度
    400*1000  -- 初始化时使用较低的频率
)
local TF_CS = pin.PB3
gpio.setup(TF_CS, 1)
--fatfs.debug(1) -- 若挂载失败,可以尝试打开调试信息,查找原因
fatfs.mount("SD", spiId, TF_CS, 24000000)
local data, err = fatfs.getfree("SD")
if data then
    log.info("fatfs", "getfree", json.encode(data))
else
    log.info("fatfs", "err", err)
end

图片存储

result, data = sys.waitUntil("CAPTURE", 30000)  --capture捕获周期为30s
    if result==true and data==true then  --获取到数据
        log.debug("摄像头捕获图像")
        os.remove("/sd/temp.jpg")
        camera.capture(camera_id, "/sd/temp.jpg", 1)   --存储在SD上

功能2：捕捉图片并通过Serial 串口接收数据存入电脑

串口初始化

local uartid = 1 -- 根据实际设备选取不同的uartid
--初始化
local result = uart.setup(
uartid,--串口id
115200,--波特率
8,--数据位
1--停止位
)

官方demo本段代码注释状态，运行前需取消注释，并将SD卡存储部分代码进行注释，不能同时运行。

串口数据接收

demo中选用U1_RX,U2_TX端口。

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点击板载BOOT键进行截图后，串口接收到截图信息，api已封装摄像头截图并输出JPEG格式的相关功能。

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端口收到的原始数据

串口数据处理

后期可以对HEX 16进制数据解码，采用HEX 16进制数据格式转换为JPEG格式。

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HEX 16进制JPG文件信息

提示：JPG文件正常以FF D8开头，FF D9结尾，可以用来辅助判断串口接收信息是否完整。

HEX数据转换为jpeg格式文件

HEX（16进制数据）先转存在txt文档中，再通过Python的binascii库输出为jpeg文件（由十六进制字符串即十六进制数据，转换为二进制数据JPG文件）。

转换效果如下：

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HEX转JPG

HEX转JPG代码示例（Python）

import binascii

十六进制字符串，如：“ff d8 ff e1 11 e0 45 78 69...”；存入TXT文件。经过如下代码转换，可将pic存储为图片形式并可以正常打开

o_file=r"G:jpg数据.txt"
filepath=r"G:jpg数据.jpg"
f = open(o_file,"r")
payload=f.read()
f.close()
f=open(filepath,"ab") # filepath为你要存储的图片的全路径
pic = binascii.a2b_hex(payload.replace(' ', '').strip())
f.write(pic)
f.close()

验证完成！

测试LOG数据分析

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LOG数据分析

后续

介绍功能3：捕捉图片存入SPI接口外置sd卡，副本同步通过Serial 串口输出jpg文件存入电脑。

　　审核编辑：汤梓红