L'interface périphérique série ou SPI est un protocole de communication utilisé dans les systèmes embarqués pour connecter des processeurs à des périphériques externes tels que des capteurs, des caméras et des écrans. Les caméras SPI utilisent cette norme pour transférer des données d'image.

Dans le monde des systèmes embarqués et des appareils électroniques, les caméras SPI (Serial Peripheral Interface) ont gagné en popularité en raison de leur simplicité. .

Les bases de la communication SPI

Avant de passer aux détails de ces cames SPI, commençons par comprendre les principaux concepts de la communication SPI. SPI est un protocole de communication série synchrone qui permet aux appareils de communiquer entre eux en partageant des données sur de courtes distances. En général, il se manifeste par un appareil maître (par exemple, un microcontrôleur) et un ou plusieurs appareils esclaves (par exemple, des capteurs ou des périphériques).

La communication SPI repose sur quatre signaux essentiels :

• SCK (Serial Clock) : ce signal est créé par le gadget maître et il est considéré comme la source d'horloge de synchronisation pour le processus de transfert de données.
• MOSI (Master Out Slave In) : Le gadget maître envoie des informations au gadget esclave par ce signal.
• MISO (Master In Slave Out) : l'appareil esclave renvoie des données à l'appareil maître en utilisant ce signal.
• SS (Slave Select) : ce signal est le signal de sélection utilisé pour identifier un périphérique esclave particulier avec lequel le maître doit communiquer.

Comprendre les caméras SPI

Maintenant que nous avons une idée du fonctionnement de la communication SPI, nous allons approfondir ce thème en nous penchant sur les caméras SPI. Une caméra SPI est une sorte de module de capteur d'image qui possède un capteur d'image, un objectif et une interface série-cluster (SPI) intégrés dans un boîtier compact. Ces caméras sont conçues pour prendre une image ou enregistrer une vidéo, puis envoyer les données au processeur ou au microcontrôleur pour des opérations de localisation ou de stockage supplémentaires.

Les caméras SPI offrent plusieurs avantages qui les rendent adaptées à diverses applications :

• Intégration simple : les caméras SPI disposent d'un protocole de communication simple qui n'utilise que quatre fils : horloge (SCLK), entrée esclave de sortie maître (MOSI), sortie esclave d'entrée maître (MISO) et sélection d'esclave (SS). Cela permet des connexions simples et moins de broches. Par conséquent, il peut être facilement connecté aux systèmes existants.
• Taille compacte : les caméras SPI sont compactes car l'interface occupe peu de broches par rapport aux caméras USB ou GigE Vision. Cela permet d'économiser de l'espace sur la carte. Elles peuvent donc être facilement intégrées dans des appareils portables, des appareils IoT (Internet des objets), des robots et d'autres systèmes compacts.
• Faible consommation d'énergie : les caméras SPI sont conçues pour fonctionner efficacement avec une faible consommation d'énergie. Elles sont donc adaptées aux appareils alimentés par batterie ou aux applications nécessitant une efficacité énergétique.
• Capture d'images en temps réel : les caméras SPI peuvent prendre des photos ou des images vidéo en temps réel, elles peuvent donc être utilisées directement pour étudier ou analyser les données in situ. Ceci est particulièrement important pour les systèmes qui capturent toutes sortes de surveillance, de vision artificielle et de détection d'objets.
• Flexibilité dans les paramètres d'image : pour de nombreuses caméras SPI, les paramètres réglables disponibles peuvent comprendre des options de résolution, de fréquence d'images, d'exposition et de gain. C'est cette fluidité qui permet aux utilisateurs d'obtenir la meilleure qualité d'image en s'adaptant à leurs besoins particuliers.

En plus de cela, les caméras SPI présentent de nombreux avantages techniques :

• La communication est synchrone, les données étant échangées sur les fronts montants/descendants d'un signal d'horloge envoyé par le processeur maître.
• SPI prend en charge plusieurs esclaves à l'aide de lignes SS uniques, permettant l'interfaçage de plusieurs caméras/périphériques via un maître.
• Les vitesses de transfert varient de quelques centaines de Kbps à quelques dizaines de Mbps selon la vitesse d'horloge, ce qui est suffisamment rapide pour de nombreuses applications de vision.
• Les caméras SPI nécessitent moins de puces externes que l'USB/Ethernet et disposent d'une connectivité simple et peu coûteuse, idéale pour les cas d'utilisation intégrés.

Intégration et support logiciel

Un support logiciel approprié est nécessaire pour l'intégration de la caméra SPI.

La plupart des caméras SPI disposent de bibliothèques ou d'API (interfaces de programmation d'applications) avec des fonctions et des commandes intégrées pour le fonctionnement de la caméra, la capture d'images et les réglages des paramètres. Ces bibliothèques sont couramment utilisées avec les systèmes de microcontrôleurs et les outils de développement les plus courants, ce qui facilite la procédure d'intégration logicielle.

De plus, certaines caméras SPI sont également équipées de fonctions de traitement d'image à l'intérieur du Module de caméra , réduisant ainsi la charge système sur le processeur ou le microcontrôleur hôte. Par exemple, ces caméras peuvent contenir des fonctions telles que la compression d'image, le réglage des couleurs ou même certains algorithmes d'analyse d'image de premier niveau.

Conclusion

Les caméras SPI offrent une solution prête à l'emploi et polyvalente pour la transmission de photos ou de vidéos dans les systèmes embarqués. En fait, leur simplicité et leur conception à faible consommation d'énergie, ainsi que leurs capacités en temps réel, sont également compatibles avec de nombreuses applications. Qu'il s'agisse de mettre en place un système de surveillance, de créer des applications de vision industrielle ou des projets IoT, les caméras SPI sont un appareil peu coûteux et pratique qui résout ces problèmes. Dans le cas de l'ingénierie et du support logiciel des caméscopes SPI, les possibilités de capture et d'analyse d'images visuelles dans votre système de vision embarqué sont illimitées.

Sinoseen possède une vaste expérience dans la conception et la fabrication de caméras et peut vous fournir la consultation et l'assistance les plus professionnelles, en comprenant les besoins de votre application, pour vous fournir les solutions de vision intégrée les plus adaptées. Si vous en avez besoin, n'hésitez pas à nous contacter. Contactez-nous .

FAQ

Q1 : Qu'est-ce que la communication SPI et quel est son rapport avec les caméras SPI ?

La communication SPI est un protocole utilisé dans les systèmes embarqués pour l'échange de données entre les appareils. Les caméras SPI utilisent ce protocole pour transmettre des données d'image aux processeurs ou aux microcontrôleurs pour un traitement ou un stockage ultérieur. Cette FAQ aborde la compréhension de base de la communication SPI et sa pertinence pour les caméras SPI.

Q2 : Quels sont les avantages de l’utilisation de caméras SPI dans les systèmes embarqués ?

Les caméras SPI offrent plusieurs avantages, notamment une intégration simple grâce à des exigences de câblage minimales, une taille compacte adaptée aux appareils portables, une faible consommation d'énergie idéale pour les applications alimentées par batterie, une capture d'image en temps réel pour la surveillance et la vision industrielle, et des paramètres d'image flexibles pour une qualité optimale. Cette FAQ met en évidence les principaux avantages des caméras SPI pour les utilisateurs envisageant leur intégration dans des systèmes embarqués.

Q3 : Comment puis-je intégrer des caméras SPI dans mon projet et quel support logiciel est disponible ?

L'intégration de caméras SPI dans des projets implique de les connecter à des systèmes de microcontrôleurs et d'utiliser des bibliothèques logicielles ou des API fournies par les fabricants de caméras. Ces bibliothèques offrent des fonctions pour le fonctionnement de la caméra, la capture d'images et les réglages des paramètres, simplifiant ainsi le processus d'intégration. De plus, certaines caméras SPI disposent de fonctions de traitement d'images intégrées, réduisant ainsi la charge de travail sur le microcontrôleur hôte. Cette FAQ guide les utilisateurs sur le processus d'intégration et la prise en charge logicielle disponible pour les caméras SPI.