Détecter les images en utilisant la caméra OV7670 et Arduino UNO

Arduino UNO 12-11-24
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Plan du Tutoriel

1- Présentation de la caméra OV7670

2- Composants nécessaires

3- Schéma de câblage de la carte Arduino UNO avec la caméra OV7670

4- Programmation de la carte Arduino

 

 

Présentation de la caméra OV7670

La OV7670 est une petite caméra couleur basée sur un capteur d'image CMOS, utilisée principalement dans des projets électroniques et des systèmes embarqués. Elle est populaire dans le domaine de l'électronique pour des applications comme la reconnaissance d'images, la capture de photos ou vidéos, et la détection visuelle, surtout dans des systèmes utilisant des microcontrôleurs comme l'ESP32, l'Arduino, ou d'autres cartes de développement.

Voici une présentation détaillée de la caméra OV7670 :

1. Caractéristiques principales :

Capteur CMOS :

La caméra OV7670 utilise un capteur d'image CMOS pour capturer des images. Cela permet une faible consommation d'énergie et un coût de production réduit par rapport à d'autres types de capteurs comme les CCD.

Résolution :

Elle offre une résolution d'image de 640x480 pixels (VGA), ce qui est suffisant pour de nombreuses applications basées sur des microcontrôleurs.

Fréquence d'images (FPS) :

En mode VGA (640x480), la caméra peut atteindre jusqu'à 30 images par seconde (FPS).

Elle peut également fonctionner dans d'autres résolutions plus faibles, comme 320x240 pixels (QVGA), pour une fréquence d'images plus élevée.

Sortie de données :

L'OV7670 peut envoyer des images via une interface 8 bits parallèle ou FIFO (First In, First Out). Cela permet à la caméra de transférer les données d'image vers un microcontrôleur ou un autre périphérique pour traitement.

Contrôle automatique :

La caméra est équipée de fonctionnalités automatiques telles que la balance des blancs, l'exposition automatique, et la réduction du bruit pour améliorer la qualité de l'image dans diverses conditions d'éclairage.

Interface I2C :

L'OV7670 utilise une interface de contrôle I2C pour configurer ses paramètres. Cette interface permet de régler des paramètres comme la luminosité, le contraste, la saturation des couleurs, etc.

Alimentation :

L'OV7670 fonctionne généralement avec une tension de 3,3V (mais peut tolérer jusqu'à 5V sur certains modèles).

2. Brochage :

L'OV7670 est composé de plusieurs broches pour l'alimentation, l'interface de communication et les sorties de données. Voici les principales broches :

VCC : Alimentation (3,3V)

GND : Masse

SDA : Data pour l'interface I2C

SCL : Clock pour l'interface I2C

XCLK : Clock externe nécessaire pour le fonctionnement de la caméra

D0 à D7 : Sorties de données de l'image (8 bits parallèles)

VSYNC : Synchronisation verticale

HSYNC : Synchronisation horizontale

PCLK : Clock de pixels (utilisé pour capturer les données des pixels)

RESET : Entrée de réinitialisation pour la caméra

3. Applications courantes :

La caméra OV7670 est souvent utilisée dans des projets d'électronique embarquée, principalement dans les domaines suivants :

Reconnaissance d'images :

Elle est utilisée dans des systèmes de reconnaissance faciale, de détection d'objets ou de comptage de personnes.

Vidéosurveillance :

Elle est employée dans des systèmes de vidéosurveillance de faible coût pour capturer des images ou des vidéos en temps réel.

Robotique :

La caméra est utilisée dans des robots pour la détection visuelle, le suivi d'objets ou la navigation autonome.

Projets DIY (Do It Yourself) :

Les hobbyistes et les makers l’utilisent dans des projets comme des caméras de sécurité domestiques ou des systèmes interactifs.

Systèmes embarqués :

En raison de sa faible consommation d'énergie et de son coût abordable, elle est adaptée pour les projets où des ressources limitées sont disponibles, tels que les projets avec Arduino, ESP32 ou Raspberry Pi.

 

Composants nécessaires

Utiliser la caméra OV7670 avec la carte Arduino UNO peut être un défi, mais c’est tout à fait faisable en suivant une série d'étapes. La caméra OV7670 est un capteur CMOS de 640x480 pixels (VGA) qui utilise une interface parallèle 8 bits pour transférer les données de l'image. L'Arduino UNO, avec ses 14 broches numériques et 6 entrées analogiques, peut rencontrer des limitations en termes de broches disponibles pour connecter l'OV7670.

Arduino UNO :

Arduino Uno

Microcontrôleur pour contrôler la caméra.

Caméra OV7670 :

Le module caméra.

2 resistances de 4.7 kΩ :

two resistors

2 resistances de 10 kΩ

two resistors

Câbles de connexion (jumpers) :

Jumper wires

Pour relier les différents composants.

Module d’alimentation 3,3V/5V

L'OV7670 nécessite une tension de 3,3V assurée par le module d’alimentation 3,3V/5V

 

Schéma de câblage de la carte Arduino UNO avec la caméra OV7670

Voici un schéma des principales connexions entre l'Arduino UNO et la caméra OV7670 :

 

Programmation de la carte Arduino

Voici un exemple de programme Arduino de base qui permet de capturer des images en temps réel à partir de la caméra OV7670 et de les afficher sur la fenêtre OV7670

Voici un exemple de code pour initialiser l'OV7670 et afficher une image capturée sur un écran série (enregistrer les données ou les traiter est plus compliqué sur un Arduino UNO en raison de ses limitations de mémoire).

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