【《低像素图像传感器硬件二值化系统的程序设计与调试案例分析》2700字】

低像素图像传感器硬件二值化系统的程序设计与调试案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u7532低像素图像传感器硬件二值化系统的程序设计与调试案例分析 [18]，对于大部分单片机的初学者而言，keil是最好的选择，keil可以选用C语言进行编程，C语言相交于其它语言来说更加容易进行学习，使用更加灵活，对于程序的调试也更加方便。1.2软件程序总体设计1.2.1系统软件总体程序设计对于整个设计系统而言，无论是软件还是硬件的设计都是十分重要的，缺少任何一部分，本次设计都将无法完成，硬件是程序功能实现的载体，软件是硬件功能实现的保障，只有软件和硬件搭配好，软件按照硬件的需求设计，硬件按照软件的设计工作，设计的系统才能按照要求完成相应的功能。对于本次设计而言，系统软件的总体设计包括：（1）摄像头初始化、设置好摄像头的参数；（2）单片机读取二值化后的数据；（3）显示屏初始化，设置好显示屏的参数；（4）将单片机存储的数据传输给显示屏；（5）显示屏显示图片。系统软件的总体设计流程框图如图1.1所示。

图1.1系统软件总体流程图1.2.2OV7670摄像头模块程序设计OV7670的驱动需要单片机通过SCCB总线来实现，单片机对OV7670寄存器的读写都是通过SCCB来实现的，SCCB时序图如下图1.2所示。由SCCB时序图可知，两线制SCCB只需要SIO_C和SIO_D即可，通过对SIO_C和SIO_D的0、1配置即可启动或停止。SCCB的起始信号的编程需要先将SIO_D置1，将SIO_C置1，经过一定的 图1.2SCCB时序图 图1.3OV7670程序设计流程图时间间隔之后，需要将SIO_D置0，经过一定的时间延迟，再将SIO_C置0，至此SCCB的起始信号就完成了，SCCB起始信号的编程如：SCCB_SID=1;SCCB_SIC=1;Delayus(175);SCCB_SID=0;Delayus(175);SCCB_SIC=0;同理，由SCCB时序图可得到SCCB的停止信号编程如：SCCB_SID=0;Delayus(175);SCCB_SIC=1;Delayus(175);SCCB_SID=1;Delayus(175);SCCB总线的编程结束就该编写OV7670的驱动程序了，OV7670的程序设计流程图如图1.3所示，先要对OV7670的寄存器进行配置，寄存器配置完成后就可以对摄像头进行初始化，初始化完成摄像头开始存储图像数据，摄像头存储数据的过程为：等待OV7670信号、FIFO写指针复位、FIFO写使能、等待第二个OV7670信号、FIFO写禁止。一帧图像数据存储完成之后，将对读取图像数据，读取图像数据的过程为：FIFO写指针复位、给FIFO读时钟（FIFO_RCLK）、读取一个像素字节、循环读一帧像素图像结束。图1.4摄像头存储数据过程图1.5读取图像数据过程1.2.312864显示程序设计12864屏幕被分为上下两个半屏，对12864写数据首先需要写入垂直坐标，紧接着要写入水平坐标，将坐标定好才能写入数据，需要足以的是12864使用时水平地址可以自动加1，但是垂直地址不会，需要设计程序的时候进行设置，且在写数据时，需要关闭图形显示。12864程序设计流程图如下图1.6所示，首先需要与其它器件的程序设计一样，需要对12846进行初始化，初始化里要包括清屏指令，要对屏幕进行清屏。初始化完成后就可以设计读取数据的程序了，LCD12864需要从单片机存储器内读出保存的图像数据信息，读取完成后需要将数据写到显示屏上进行显示，LCD12864使用前需要进行查忙，只有当LCD_busy为0时，才能对LCD写指令和数据。图1.612864程序设计流程图1.3本章小结本章的内容是对整个系统的程序进行设计，首先对整体程序设计进行介绍，本次设计的任务是完成硬件图像二值化的设计，所以总体程序设计流程是先对各器件需要进行初始化的进行初始化，初始化完成后需要驱动摄像头进行工作，摄像头要获取图像数据，将图像数据经过二值化电路后传输给单片机，单片机将图像数据进行存储，最后再将图像数据传输给显示屏，通过显示屏对图像进行显示。在对整体设计思路了解后就需要对各模块进行具体的程序设计，要想驱动摄像头工作必须经过SCCB总线，对摄像头进行配置，SCCB信号的起始和停止的设计需要参照SCCB时序图进行配置，工作完成后就可以驱动摄像头进行工作了；摄像头程序设计完成还需要对显示屏进行程序设计，读取数据，将数据写入进行显示。第2章系统调试2.1程序的编译本文前几章已经将硬件电路搭建好，并且完成了对单片机程序的编写，本次设计的大部分工作已经完成，接了下来只需要对单片机进行程序的烧录和电路的调试，本次设计的工作就算是完成了。对于keil和单片机来说，用C语言写好的程序并不能直接烧录到单片机内，单片机不能识别，需要对程序进行编译，编译好生成的HEX文件才能往单片机内烧录。Keil的编译过程如下：（1）创建新的工程项目文件，并对项目工程进行保存如下图2.1；图2.SEQ图表\*ARABIC1创建工程项目（2）利用魔术棒（目标选项设置）对芯片型号进行选择如下图2.2所示，本设计选用的是STC8A8K64S4A12；（3）创建main.c文档如下图2.3所示，主程序将在该文档中进行编写；（4）将main.c文档添加到项目中；（5）在新建的main.c文档输入编写的程序代码，如下图2.4；（6）保存创建的源程序项目文件；图2.2选择芯片类型图2.3新建main.c文档图2.4输入程序代码（7）程序代码输入完成之后要对程序进行编译，在编译之前需要利用魔术棒将生成HEX文件勾选上如图2.5所示，否则编译之后不会生成HEX文件；图2.5设置生成HEX文件（8）一系列设置完成之后就可以对程序进行编译，编译无错误警告，如下图2.6所示；图2.6编译提示程序编译完成，无错误、无警告，接下来就可以把程序下载到单片机里，下载用到的软件是由STC公司提出的STC-ISP软件,其页面如下图2.7所示，首先将电脑连接单片机，选择单片机型号，选择串口号，串口号如果不知道也可用软件自带的扫描，可以自动识别串口号，其次需要选择程序运行时单片机的工作频率，设置完成之后只需要选择之前编译完成的HEX文件，点击下载即可将程序下载到单片机内部，当然，下载时也可对波特率、起始地址等进行选择，单片机的下载过程首先需要擦除之前的程序，擦除完成之后才能够将新的程序下载进去，故单片机程序的下载需要一定的时间。图2.7程序下载软件2.2电路测试对于二值化电路的设计是否成功，选用仿真软件进行仿真，仿真结果如下图2.8所示，将仿真结果在示波器上进行显示，由示波器可知，二值化电路能够正常工作，能够很好的将电压置为0或1。打出板子之后需要按照原理图将各器件焊接到板子上，焊接时需要注意要按照原理图对应的器件位置进行焊