基于STM32的IMU摄像机设计与实现基于STM32的IMU摄像机设计与实现.docxVIP

基于STM32的IMU摄像机设计与实现一、实验目的1、熟悉STM32的硬件组成及配置，了解ARM嵌入式体系编程流程；2、掌握中断、串口的数据传输和熟悉STM32控制使用PCT08串口摄像头采集图像的方法；3、掌握STM32采集IMU传感器数据的方法；4、掌握STM32通过Wi-Fi向PC机传输图像数据和IMU传感器数据的方法；5、进一步了解、熟悉、掌握嵌入式系统编程的思路和方法，为应用嵌入式MCU打下良好基础。二、实验设备神舟III号实验板、PCT08串口摄像头、MPU6050传感器模块、iTool工具盒、PC机、杜邦线若干。三、硬件结构设计图1：系统硬件连接框图如上图所示，系统分为两部分，第一部分是下位机：主要模块有：1、图像采集模块，主要由 STM32控制串口摄像头（PCT08）实现；2、IMU传感器数据采集模块，主要由STM32控制IMU传感器（MPU6050）实现；3、Wi-Fi模块，实现STM32同PC机的无线通信，传输信息。第二部分是上位机，主要功能是对下位机上传的数据进行处理（显示等）。四、系统模块功能介绍系统中主要的三个功能模块分别是：PCT08串口摄像头，MPU6050和Wi-Fi模块。各模块功能介绍如下：（一）、PCT08串口摄像头PTC08 是一款集图像采集、拍摄控制、数据压缩、串口传输于一体的工业级图像采集处理模块。其内置的高性能数字信号处理芯片实现了对原始图像的高比例压缩。产品图像输出采用标准JPEG 格式，可方便地兼容各种图像处理软件；标准的三线式RS-232 通信接口以及简单的图像传输协议使得摄像头可以方便地实现与电脑以及各种嵌入式系统的连接；预留的红外补光功能接口可以外接红外灯板，在各种光照条件下清晰成像。1、使用说明PTC08 串口摄像头模块分为模块本体和串口连接线（可自行选配）两部分。两者之间用可任意插拔的4pin 2.0mm间距的标准插座连接，如下图所示：图2：PCT08完整视图2、电路设计图3：PCT08电路图3、摄像头通讯协议a.复位指令：56 00 26 00 ；返回：76 00 26 00 +DSP版本信息(只需判断返回的前4 个字节正确即可,版本信息不用理会)b.拍照指令：56 00 36 01 00；返回：76 00 36 00 00c.读所拍图片长度指令：56 00 34 01 00；返回：76 00 34 00 04 00 00 XX YY；XX YY -------图片数据长度，XX 为高位字节，YY 为低位字节d.读取所拍图片数据指令：56 00 32 0C 00 0A 00 00 XX XX 00 00 YY YY 00 FF；返回：76 00 32 00 00 FF D8 。。。。。。FF D9 76 00 32 00 00；00 00 XX XX --- 起始地址（先高位字节，后低位字节。必须是8 的倍数）；00 00 YY YY --- 本次读的数据长度（先高位字节，后低位字节）。注意：完整的JPEG图片文件一定是以FF D8 开始，FF D9 结束。如果是一次性读出整张图片数据，则起始地址就是：00 00 00 00，本次读的数据长度就是c指令读出的整张图片的字节长度。读出的数据就是以FF D8 开头，FF D9结尾。如果要分多次读取图片数据，则第一次读的起始地址是：00 00 00 00，后几次读的起始地址就是上一次读取数据的末尾地址。e.清空图片缓存指令：56 00 36 01 02；返回：76 00 36 00 00f.设置拍照图片压缩率指令：56 00 31 05 01 01 12 04 XX；返回：76 00 31 00 00；XX 一般选36 （范围：00 ----FF）g.设置拍照图片大小指令：（默认大小为：320 * 240）56 00 31 05 04 01 00 19 11320*24056 00 31 05 04 01 00 19 00640*48056 00 31 05 04 01 00 19 22160*120返回：76 00 31 00 00 xx；注意：设置图片大小指令后，需要复位一次，新的设置值才会生效！h.修改串口临时波特率指令： 56 00 24 03 01 XX YY；返回：76 00 24 00 00XXYY速率AEC8960056E4192002AF2384001C4C576000DA6115200注意：1、默认波特率为：38400；2、用该指令修改波特率后，重新上电时，又会恢复为38400。i.修改串口初始波特率指令： 56 00 31 06 04 02 00 08 XX YY；返回：76 00 31 00XXYY速率AEC8960056E4192002AF2384001C4C576000DA6115200注意：修改