سریال پریفرال اینترفیس یا SPI یک پروتکل ارتباطی است که در سیستم‌های فراگیر برای اتصال پردازنده‌ها به دستگاه‌های خارجی مانند حسگرها، دوربین‌ها و نمایشگرهای استفاده می‌شود. کامرهای SPI از این استاندارد برای انتقال داده‌های تصویری استفاده می‌کنند.

در جهان سیستم‌های فراگیر و دستگاه‌های الکترونیکی، کامرهای SPI (سریال پریفرال اینترفیس) به دلیل سادگی خود شهرت زیادی کسب کرده‌اند .

مقدمه‌ای بر ارتباط SPI

قبل از پیش بروید به جزئیات این دوربین‌های SPI، ابتدا مفاهیم اصلی ارتباط SPI را درک کنید. SPI یک پروتکل ارتباطی سریال همزمان است که اجازه می‌دهد دستگاه‌ها با هم از طریق اشتراک داده‌ها در فواصل کوتاه ارتباط برقرار کنند. معمولاً، این از طریق یک دستگاه ماستر (برای مثال، میکروکنترلر) و یک یا چند دستگاه Slave (به عنوان مثال، حسگرها یا دستگاه‌های جانبی) نمایان می‌شود.

ارتباط SPI بر چهار سیگنال اساسی تکیه دارد:

• SCK (سیگنال ساعت سریال): این سیگنال توسط دستگاه ماستر ایجاد می‌شود و به عنوان منبع ساعت همگام‌ساز برای فرآیند انتقال داده در نظر گرفته می‌شود.
• MOSI (خروجی ماستر ورودی سلول): دستگاه ماستر با استفاده از این سیگنال اطلاعات به دستگاه سلول ارسال می‌کند.
• MISO (ورودی ماستر خروجی سلول): دستگاه سلول با استفاده از این سیگنال داده‌ها را به دستگاه ماستر بر می‌گرداند.
• SS (انتخاب سلول): این سیگنال، سیگنال انتخاب برای شناسایی یک دستگاه سلول خاص برای ارتباط با ماستر است.

درک دوربین‌های SPI

حالا که ایده‌ای درباره عملکرد ارتباط SPI داریم، بیشتر به این موضوع خواهیم پرداخت توسط بررسی دوربین‌های SPI. یک دوربین SPI نوعی ماژول حسگر تصویر است که شامل حسگر تصویر، عدسی و رابط خوشه‌ای سریال (SPI) در یک بسته کوچک است. این دوربین‌ها طراحی شده‌اند تا یک تصویر یا ویدئو ضبط کنند و سپس داده‌ها را به پردازنده یا میکروکنترلر برای عملیات بیشتر یا ذخیره‌سازی ارسال کنند.

دوربین‌های SPI چندین مزیت دارند که آنها را مناسب برای انواع کاربردها می‌کند:

• ادغام ساده: دوربین‌های SPI پروتکل ارتباطی ساده‌ای دارند که فقط از چهار سیم استفاده می‌کند - ساعت (SCLK)، خروجی اصلی ورودی فرعی (MOSI)، ورودی اصلی خروجی فرعی (MISO) و انتخاب فرعی (SS). این موضوع به اتصالات ساده‌تر و پین‌های کمتر منجر می‌شود. بنابراین، می‌توان آن را به سیستم‌های موجود به راحتی متصل کرد.
• اندازه کوچک: دوربین‌های SPI کوچک هستند زیرا اینترفیس آنها نسبت به دوربین‌های USB یا GigE Vision از پین‌های کمتری استفاده می‌کند. این موضوع فضا روی بورد را صرفه‌جویی می‌کند. بنابراین، می‌توان آنها را به راحتی در دستگاه‌های携帯ی، دستگاه‌های IoT (انترنت چیزها)، رباتیک و سیستم‌های کوچک دیگر ادغام کرد.
• مصرف انرژی کم: دوربین‌های SPI طراحی شده‌اند تا با مصرف انرژی کم به طور کارآمد عمل کنند. این موضوع آنها را مناسب جهت استفاده در دستگاه‌های به باتری تغذیه‌شده یا کاربردهایی که نیازمند کارایی انرژی هستند، می‌کند.
• گرفتن تصویر در حین واقعی: دوربین‌های SPI می‌توانند عکس یا فریم ویدئو را به صورت زنده گرفته و برای مطالعه یا تحلیل داده‌ها در محل استفاده شوند. این موضوع به ویژه برای سیستم‌هایی که تمام نوع نظارت، بینایی ماشین و تشخیص اشیاء را جمع‌آوری می‌کنند، مهم است.
• چندپارامتری در تنظیمات تصویر: برای بسیاری از دوربین‌های SPI، پارامترهای قابل تنظیم شامل ارزش تفکیک‌پذیری، نرخ فریم، مدت نوردهی و گین می‌شود. این انعطاف‌پذیری که به کاربران اجازه می‌دهد با تنظیم به نیازهای خاص خود، کیفیت بالایی از تصاویر را بدست آورند.

علاوه بر این، دوربین‌های SPI دارای بسیاری از مزایای فنی هستند:

• ارتباط همزمان است، با تعویض داده‌ها روی لبه‌های صعودی/نزولی سیگنال ساعتی که توسط پردازنده اصلی ارسال می‌شود.
• SPI از طریق خطوط SS منحصربه‌فرد، چندین Slave را پشتیبانی می‌کند که این امکان رابط‌گذاری چندین دوربین/دستگاه جانبی از طریق یک Master را فراهم می‌کند.
• سرعت انتقال از صد وچند کیلو بیت در ثانیه (Kbps) تا ده‌ها مگا بیت در ثانیه (Mbps) بسته به سرعت ساعت متغیر است - که برای بسیاری از کاربردهای بینایی کافی است.
• دوربین‌های SPI نسبت به دوربین‌های USB/Ethernet نیاز به تراشه‌های خارجی کمتری دارند و اتصال ساده و با هزینه کمی برای استفاده در موارد فرمان‌دهی دارند.

통합 و پشتیبانی نرم‌افزاری

پشتیبانی نرم‌افزاری مناسب برای ادغام دوربین SPI ضروری است.

بیشتر دوربین‌های SPI کتابخانه‌ها یا API‌ها (رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی) دارند که عملکرد دوربین، جمع‌آوری تصویر و تنظیمات را مدیریت می‌کنند. این گونه کتابخانه‌ها معمولاً با سیستم‌های میکروکنترلر محبوب و ابزارهای توسعه استفاده می‌شوند که بلافاصله فرآیند ادغام نرم‌افزاری را آسان می‌کنند.

علاوه بر این، برخی از دوربین‌های SPI نیز توابع پردازش تصویر داخلی دارند ماژول دوربین که بار سیستم روی CPU یا میکروکنترلر میزبان را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال، این دوربین‌ها ممکن است شامل توابعی مانند فشرده‌سازی تصویر، تنظیم رنگ یا حتی برخی الگوریتم‌های تحلیل تصویر سطح اول باشند.

نتیجه گیری

دوربین‌های SPI پاسخ آماده و چند منظوره‌ای برای انتقال عکس یا ویدئو در سیستم‌های فرگشتی ارائه می‌دهند. در واقع، سادگی آنها و طراحی شده برای مصرف انرژی کم، همراه با توانایی‌های زمان واقعی، با بسیاری از برنامه‌ها سازگار هستند. از ایجاد سیستم نظارت تا ساخت برنامه‌های دید ماشین یا پروژه‌های IoT، دوربین‌های SPI دستگاهی قابل اعتماد و کم هزینه هستند که این مشکلات را حل می‌کنند. در صورتی که نیاز به حمایت مهندسی و نرم‌افزاری برای دوربین‌های SPI دارید، امکانات جمع‌آوری و تحلیل تصاویر بصری در سیستم دید فرگشتی شما نامحدود است.

سینوسین دارای تجربه فراوان در طراحی و تولید دوربین است و می‌تواند مشاوره و حمایت حرفه‌ای‌ترین را برای شما ارائه دهد. با درک نیازهای کاربردی شما، جواب مناسب‌ترین را برای راه‌حل‌های دید فرگشتی ارائه خواهد داد. اگر نیاز دارید، لطفاً آزادانه با ما تماس بگیرید .

پرسش‌های متداول

سوال ۱: ارتباط SPI چیست و چگونه با دوربین‌های SPI مرتبط است؟

SPI یک پروتکل برای استفاده در سیستم‌های فرگشتی برای تبادل داده بین دستگاه‌ها است. دوربین‌های SPI از این پروتکل برای انتقال داده تصویر به پردازنده‌ها یا میکروکنترلرهایی که برای پردازش یا ذخیره‌سازی بیشتر مورد نیاز هستند، استفاده می‌کنند. این پرسش‌های متداول (FAQ) به درک اولیه ارتباط SPI و اهمیت آن برای دوربین‌های SPI می‌پردازد.

سوال 2: مزایای استفاده از دوربین‌های SPI در سیستم‌های فرگشتی چیست؟

دوربین‌های SPI مزایای متعددی دارند، شامل ادغام ساده به دلیل نیاز به بسیاری از سیم‌های کم، اندازه کوچک مناسب برای دستگاه‌های携بر، مصرف انرژی کم مناسب برای برنامه‌های با تأمین انرژی باتری، جمع‌آوری تصویر در حالت واقعی برای نظارت و دید ماشین، و تنظیمات تصویر انعطاف‌پذیر برای کیفیت بهینه. این پرسش‌های متداول (FAQ) به مزایای کلیدی دوربین‌های SPI برای کاربرانی که قصد ادغام آن‌ها در سیستم‌های فرگشتی را دارند، اشاره می‌کند.

سوال 3: چگونه می‌توانم دوربین‌های SPI را در پروژه خود ادغام کنم و چه پشتیبانی نرم‌افزاری وجود دارد؟

در ادغام دوربین‌های SPI در پروژه‌ها، نیاز به اتصال آن‌ها به سیستم‌های میکروکنترلر و استفاده از کتابخانه‌های نرم‌افزاری یا API‌هایی است که توسط سازندگان دوربین ارائه شده است. این کتابخانه‌ها توابعی برای عملکرد دوربین، جمع‌آوری تصویر و تنظیم تنظیمات ارائه می‌دهند که فرآیند ادغام را ساده‌تر می‌کند. علاوه بر این، برخی از دوربین‌های SPI دارای توابع پردازش تصویر روی برد هستند که بار کاری روی میکروکنترلر میزبان را کاهش می‌دهد. این پرسش‌های متداول کاربران را در فرآیند ادغام و حمایت نرم‌افزاری موجود برای دوربین‌های SPI راهنمایی می‌کند.