Камера OV7670 – подключение к Arduino

23.02.2018Вольтик.руПроекты на Arduino17

Многие привыкли к ошибочному стереотипу, что на восьмибитном микроконтроллере нельзя сделать что-то сложнее метеостанции. И действительно, большинство проектов на Arduino не заходят дальше подключения примитивных и всем надоевших датчиков, потенциал контроллера не раскрывается, так что мы решили разрушить этот стереотип. Нет, мы не будем запускать Linux на AVR, как это уже делали, но в нашей сегодняшней статье мы рассмотрим подключение самой настоящей цифровой камеры к нашему
микроконтроллеру!

Краткий обзор

Наш герой сегодня – модуль камеры OV7670. Кратко – разрешение до 640×480 px, до 30 кадров в секунду, несколько стандартов кодирования.

Для конфигурации и связи используется интерфейс, схожий по стандарту с I2C, а для непосредственно передачи данных цвета пикселей – восьмибитная параллельная шина. Лучше-бы было взять Arduino Mega 2560, но для неё пока что не существует готовых решений, а также усложняется схемотехника – необходимо добавить 2 конвертера уровней. Поэтому в примере мы будем использовать Arduino Uno. К сожалению, её памяти не хватит на сборку кадра, а пинов не хватит для подключения дисплея, так что изображение за нас собирать будет компьютер.

Схема подключения

Необходимо 2 резистора на 4.7…10Ком для подтяжки линий I2C и два резистора на 4.7Ком для деления напряжения тактового сигнала.

Подключение в Arduino IDE

Из-за специфики и необходимой скорости работы, конфигурация и работа написаны без применения библиотек Arduino, на «чистом» Си. Код для работой с камерой:

//
// Source code for application to transmit image from ov7670 to PC via USB
// Example for Arduino Uno/Nano
// By Siarhei Charkes in 2015
// http://privateblog.info 
//

#include <stdint.h>
#include <avr/io.h>
#include <util/twi.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/pgmspace.h>

#define F_CPU 16000000UL
#define vga 	0
#define qvga 	1
#define qqvga 	2
#define yuv422 	0
#define rgb565 	1
#define bayerRGB 	2
#define camAddr_WR	0x42
#define camAddr_RD	0x43

/* Registers */
#define REG_GAIN		0x00	/* Gain lower 8 bits (rest in vref) */
#define REG_BLUE		0x01	/* blue gain */
#define REG_RED		    0x02	/* red gain */
#define REG_VREF		0x03	/* Pieces of GAIN, VSTART, VSTOP */
#define REG_COM1		0x04	/* Control 1 */
#define COM1_CCIR656	0x40    /* CCIR656 enable */

#define REG_BAVE		0x05	/* U/B Average level */
#define REG_GbAVE		0x06	/* Y/Gb Average level */
#define REG_AECHH		0x07	/* AEC MS 5 bits */
#define REG_RAVE		0x08	/* V/R Average level */
#define REG_COM2		0x09	/* Control 2 */
#define COM2_SSLEEP	        0x10	/* Soft sleep mode */
#define REG_PID		        0x0a	/* Product ID MSB */
#define REG_VER		        0x0b	/* Product ID LSB */
#define REG_COM3		0x0c	/* Control 3 */
#define COM3_SWAP	        0x40	/* Byte swap */
#define COM3_SCALEEN	        0x08	/* Enable scaling */
#define COM3_DCWEN	        0x04	/* Enable downsamp/crop/window */
#define REG_COM4		0x0d	/* Control 4 */
#define REG_COM5		0x0e	/* All "reserved" */
#define REG_COM6		0x0f	/* Control 6 */
#define REG_AECH		0x10	/* More bits of AEC value */
#define REG_CLKRC		0x11	/* Clocl control */
#define CLK_EXT		        0x40	/* Use external clock directly */
#define CLK_SCALE		0x3f	/* Mask for internal clock scale */
#define REG_COM7		0x12	/* Control 7 */ //REG mean address.
#define COM7_RESET	        0x80	/* Register reset */
#define COM7_FMT_MASK	        0x38
#define COM7_FMT_VGA	        0x00
#define	COM7_FMT_CIF	        0x20	/* CIF format */
#define COM7_FMT_QVGA	        0x10	/* QVGA format */
#define COM7_FMT_QCIF	        0x08	/* QCIF format */
#define	COM7_RGB	        0x04	/* bits 0 and 2 - RGB format */
#define	COM7_YUV	        0x00	/* YUV */
#define	COM7_BAYER	        0x01	/* Bayer format */
#define	COM7_PBAYER	        0x05	/* "Processed bayer" */
#define REG_COM8		0x13	/* Control 8 */
#define COM8_FASTAEC	        0x80	/* Enable fast AGC/AEC */
#define COM8_AECSTEP	        0x40	/* Unlimited AEC step size */
#define COM8_BFILT		0x20	/* Band filter enable */
#define COM8_AGC		0x04	/* Auto gain enable */
#define COM8_AWB		0x02	/* White balance enable */
#define COM8_AEC		0x01	/* Auto exposure enable */
#define REG_COM9		0x14	/* Control 9- gain ceiling */
#define REG_COM10		0x15	/* Control 10 */
#define COM10_HSYNC	        0x40	/* HSYNC instead of HREF */
#define COM10_PCLK_HB	        0x20	/* Suppress PCLK on horiz blank */
#define COM10_HREF_REV	        0x08	/* Reverse HREF */
#define COM10_VS_LEAD	        0x04	/* VSYNC on clock leading edge */
#define COM10_VS_NEG	        0x02	/* VSYNC negative */
#define COM10_HS_NEG	        0x01	/* HSYNC negative */
#define REG_HSTART		0x17	/* Horiz start high bits */
#define REG_HSTOP		0x18	/* Horiz stop high bits */
#define REG_VSTART		0x19	/* Vert start high bits */
#define REG_VSTOP		0x1a	/* Vert stop high bits */
#define REG_PSHFT		0x1b	/* Pixel delay after HREF */
#define REG_MIDH		0x1c	/* Manuf. ID high */
#define REG_MIDL		0x1d	/* Manuf. ID low */
#define REG_MVFP		0x1e	/* Mirror / vflip */
#define MVFP_MIRROR	        0x20	/* Mirror image */
#define MVFP_FLIP		0x10	/* Vertical flip */

#define REG_AEW		        0x24	/* AGC upper limit */
#define REG_AEB		        0x25  	/* AGC lower limit */
#define REG_VPT		        0x26	/* AGC/AEC fast mode op region */
#define REG_HSYST		0x30	/* HSYNC rising edge delay */
#define REG_HSYEN		0x31	/* HSYNC falling edge delay */
#define REG_HREF		0x32	/* HREF pieces */
#define REG_TSLB		0x3a	/* lots of stuff */
#define TSLB_YLAST		0x04	/* UYVY or VYUY - see com13 */
#define REG_COM11		0x3b	/* Control 11 */
#define COM11_NIGHT	        0x80	/* NIght mode enable */
#define COM11_NMFR	        0x60	/* Two bit NM frame rate */
#define COM11_HZAUTO	        0x10	/* Auto detect 50/60 Hz */
#define	COM11_50HZ	        0x08	/* Manual 50Hz select */
#define COM11_EXP		0x02
#define REG_COM12		0x3c	/* Control 12 */
#define COM12_HREF	        0x80	/* HREF always */
#define REG_COM13		0x3d	/* Control 13 */
#define COM13_GAMMA	        0x80	/* Gamma enable */
#define	COM13_UVSAT	        0x40	/* UV saturation auto adjustment */
#define COM13_UVSWAP	        0x01	/* V before U - w/TSLB */
#define REG_COM14		0x3e	/* Control 14 */
#define COM14_DCWEN	        0x10	/* DCW/PCLK-scale enable */
#define REG_EDGE		0x3f	/* Edge enhancement factor */
#define REG_COM15		0x40	/* Control 15 */
#define COM15_R10F0	        0x00	/* Data range 10 to F0 */
#define	COM15_R01FE	        0x80	/*			01 to FE */
#define COM15_R00FF	        0xc0	/*			00 to FF */
#define COM15_RGB565	        0x10	/* RGB565 output */
#define COM15_RGB555	        0x30	/* RGB555 output */
#define REG_COM16		0x41	/* Control 16 */
#define COM16_AWBGAIN	        0x08	/* AWB gain enable */
#define REG_COM17		0x42	/* Control 17 */
#define COM17_AECWIN	        0xc0	/* AEC window - must match COM4 */
#define COM17_CBAR	        0x08	/* DSP Color bar */
/*
* This matrix defines how the colors are generated, must be
* tweaked to adjust hue and saturation.
*
* Order: v-red, v-green, v-blue, u-red, u-green, u-blue
* They are nine-bit signed quantities, with the sign bit
* stored in0x58.Sign for v-red is bit 0, and up from there.
*/
#define	REG_CMATRIX_BASE	0x4f
#define CMATRIX_LEN 	        6
#define REG_CMATRIX_SIGN	0x58
#define REG_BRIGHT		0x55	/* Brightness */
#define REG_CONTRAS	        0x56	/* Contrast control */
#define REG_GFIX		0x69	/* Fix gain control */
#define REG_REG76		0x76	/* OV's name */
#define R76_BLKPCOR	        0x80	/* Black pixel correction enable */
#define R76_WHTPCOR	        0x40	/* White pixel correction enable */
#define REG_RGB444	        0x8c	/* RGB 444 control */
#define R444_ENABLE	        0x02	/* Turn on RGB444, overrides 5x5 */
#define R444_RGBX		0x01	/* Empty nibble at end */
#define REG_HAECC1		0x9f	/* Hist AEC/AGC control 1 */
#define REG_HAECC2		0xa0	/* Hist AEC/AGC control 2 */
#define REG_BD50MAX	        0xa5	/* 50hz banding step limit */
#define REG_HAECC3		0xa6	/* Hist AEC/AGC control 3 */
#define REG_HAECC4		0xa7	/* Hist AEC/AGC control 4 */
#define REG_HAECC5		0xa8	/* Hist AEC/AGC control 5 */
#define REG_HAECC6		0xa9	/* Hist AEC/AGC control 6 */
#define REG_HAECC7		0xaa	/* Hist AEC/AGC control 7 */
#define REG_BD60MAX	        0xab	/* 60hz banding step limit */
#define REG_GAIN		0x00	/* Gain lower 8 bits (rest in vref) */
#define REG_BLUE		0x01	/* blue gain */
#define REG_RED		        0x02	/* red gain */
#define REG_VREF		0x03	/* Pieces of GAIN, VSTART, VSTOP */
#define REG_COM1		0x04	/* Control 1 */
#define COM1_CCIR656	        0x40	/* CCIR656 enable */
#define REG_BAVE		0x05	/* U/B Average level */
#define REG_GbAVE		0x06	/* Y/Gb Average level */
#define REG_AECHH		0x07	/* AEC MS 5 bits */
#define REG_RAVE		0x08	/* V/R Average level */
#define REG_COM2		0x09	/* Control 2 */
#define COM2_SSLEEP	        0x10	/* Soft sleep mode */
#define REG_PID		        0x0a	/* Product ID MSB */
#define REG_VER		        0x0b	/* Product ID LSB */
#define REG_COM3		0x0c	/* Control 3 */
#define COM3_SWAP	        0x40	/* Byte swap */
#define COM3_SCALEEN	        0x08	/* Enable scaling */
#define COM3_DCWEN	        0x04	/* Enable downsamp/crop/window */
#define REG_COM4		0x0d	/* Control 4 */
#define REG_COM5		0x0e	/* All "reserved" */
#define REG_COM6		0x0f	/* Control 6 */
#define REG_AECH		0x10	/* More bits of AEC value */
#define REG_CLKRC		0x11	/* Clocl control */
#define CLK_EXT		        0x40	/* Use external clock directly */
#define CLK_SCALE		0x3f	/* Mask for internal clock scale */
#define REG_COM7		0x12	/* Control 7 */
#define COM7_RESET	        0x80	/* Register reset */
#define COM7_FMT_MASK	        0x38
#define COM7_FMT_VGA	        0x00
#define COM7_FMT_CIF	        0x20	/* CIF format */
#define COM7_FMT_QVGA	        0x10	/* QVGA format */
#define COM7_FMT_QCIF	        0x08	/* QCIF format */
#define COM7_RGB		0x04	/* bits 0 and 2 - RGB format */
#define COM7_YUV		0x00	/* YUV */
#define COM7_BAYER	        0x01	/* Bayer format */
#define COM7_PBAYER	        0x05	/* "Processed bayer" */
#define REG_COM8		0x13	/* Control 8 */
#define COM8_FASTAEC	        0x80	/* Enable fast AGC/AEC */
#define COM8_AECSTEP	        0x40	/* Unlimited AEC step size */
#define COM8_BFILT		0x20	/* Band filter enable */
#define COM8_AGC		0x04	/* Auto gain enable */
#define COM8_AWB		0x02	/* White balance enable */
#define COM8_AEC		0x01	/* Auto exposure enable */
#define REG_COM9		0x14	/* Control 9- gain ceiling */
#define REG_COM10		0x15	/* Control 10 */
#define COM10_HSYNC	        0x40	/* HSYNC instead of HREF */
#define COM10_PCLK_HB	        0x20	/* Suppress PCLK on horiz blank */
#define COM10_HREF_REV	        0x08	/* Reverse HREF */
#define COM10_VS_LEAD 	        0x04	/* VSYNC on clock leading edge */
#define COM10_VS_NEG	        0x02	/* VSYNC negative */
#define COM10_HS_NEG	        0x01	/* HSYNC negative */
#define REG_HSTART		0x17	/* Horiz start high bits */
#define REG_HSTOP		0x18	/* Horiz stop high bits */
#define REG_VSTART		0x19	/* Vert start high bits */
#define REG_VSTOP		0x1a	/* Vert stop high bits */
#define REG_PSHFT		0x1b	/* Pixel delay after HREF */
#define REG_MIDH		0x1c	/* Manuf. ID high */
#define REG_MIDL		0x1d	/* Manuf. ID low */
#define REG_MVFP		0x1e	/* Mirror / vflip */
#define MVFP_MIRROR	        0x20	/* Mirror image */
#define MVFP_FLIP		0x10	/* Vertical flip */
#define REG_AEW		        0x24	/* AGC upper limit */
#define REG_AEB		        0x25	/* AGC lower limit */
#define REG_VPT		        0x26	/* AGC/AEC fast mode op region */
#define REG_HSYST		0x30	/* HSYNC rising edge delay */
#define REG_HSYEN		0x31	/* HSYNC falling edge delay */
#define REG_HREF		0x32	/* HREF pieces */
#define REG_TSLB		0x3a	/* lots of stuff */
#define TSLB_YLAST		0x04	/* UYVY or VYUY - see com13 */
#define REG_COM11		0x3b	/* Control 11 */
#define COM11_NIGHT	        0x80	/* NIght mode enable */
#define COM11_NMFR	        0x60	/* Two bit NM frame rate */
#define COM11_HZAUTO	        0x10	/* Auto detect 50/60 Hz */
#define COM11_50HZ	        0x08	/* Manual 50Hz select */
#define COM11_EXP		0x02
#define REG_COM12		0x3c	/* Control 12 */
#define COM12_HREF	        0x80	/* HREF always */
#define REG_COM13		0x3d	/* Control 13 */
#define COM13_GAMMA	        0x80	/* Gamma enable */
#define COM13_UVSAT	        0x40	/* UV saturation auto adjustment */
#define COM13_UVSWAP	        0x01	/* V before U - w/TSLB */
#define REG_COM14		0x3e	/* Control 14 */
#define COM14_DCWEN	        0x10	/* DCW/PCLK-scale enable */
#define REG_EDGE		0x3f	/* Edge enhancement factor */
#define REG_COM15		0x40	/* Control 15 */
#define COM15_R10F0	        0x00	/* Data range 10 to F0 */
#define COM15_R01FE	        0x80	/*			01 to FE */
#define COM15_R00FF	        0xc0	/*			00 to FF */
#define COM15_RGB565	        0x10	/* RGB565 output */
#define COM15_RGB555	        0x30	/* RGB555 output */
#define REG_COM16		0x41	/* Control 16 */
#define COM16_AWBGAIN	        0x08	/* AWB gain enable */
#define REG_COM17		0x42	/* Control 17 */
#define COM17_AECWIN	        0xc0	/* AEC window - must match COM4 */
#define COM17_CBAR	        0x08	/* DSP Color bar */

#define CMATRIX_LEN             6
#define REG_BRIGHT		0x55	/* Brightness */
#define REG_REG76		0x76	/* OV's name */
#define R76_BLKPCOR	        0x80	/* Black pixel correction enable */
#define R76_WHTPCOR	        0x40	/* White pixel correction enable */
#define REG_RGB444	        0x8c	/* RGB 444 control */
#define R444_ENABLE	        0x02	/* Turn on RGB444, overrides 5x5 */
#define R444_RGBX		0x01	/* Empty nibble at end */
#define REG_HAECC1		0x9f	/* Hist AEC/AGC control 1 */
#define REG_HAECC2		0xa0	/* Hist AEC/AGC control 2 */
#define REG_BD50MAX	        0xa5	/* 50hz banding step limit */
#define REG_HAECC3		0xa6	/* Hist AEC/AGC control 3 */
#define REG_HAECC4		0xa7	/* Hist AEC/AGC control 4 */
#define REG_HAECC5		0xa8	/* Hist AEC/AGC control 5 */
#define REG_HAECC6		0xa9	/* Hist AEC/AGC control 6 */
#define REG_HAECC7		0xaa	/* Hist AEC/AGC control 7 */
#define REG_BD60MAX	        0xab	/* 60hz banding step limit */
#define MTX1		        0x4f	/* Matrix Coefficient 1 */
#define MTX2		        0x50	/* Matrix Coefficient 2 */
#define MTX3		        0x51	/* Matrix Coefficient 3 */
#define MTX4		        0x52	/* Matrix Coefficient 4 */
#define MTX5		        0x53	/* Matrix Coefficient 5 */
#define MTX6		        0x54	/* Matrix Coefficient 6 */
#define REG_CONTRAS	        0x56	/* Contrast control */
#define MTXS		        0x58	/* Matrix Coefficient Sign */
#define AWBC7		        0x59	/* AWB Control 7 */
#define AWBC8		        0x5a	/* AWB Control 8 */
#define AWBC9		        0x5b	/* AWB Control 9 */
#define AWBC10		        0x5c	/* AWB Control 10 */
#define AWBC11		        0x5d	/* AWB Control 11 */
#define AWBC12		        0x5e	/* AWB Control 12 */
#define REG_GFI		        0x69	/* Fix gain control */
#define GGAIN		        0x6a	/* G Channel AWB Gain */
#define DBLV		        0x6b	
#define AWBCTR3		        0x6c	/* AWB Control 3 */
#define AWBCTR2		        0x6d	/* AWB Control 2 */
#define AWBCTR1		        0x6e	/* AWB Control 1 */
#define AWBCTR0		        0x6f	/* AWB Control 0 */

struct regval_list{
	uint8_t reg_num;
	uint16_t value;
};

const struct regval_list qvga_ov7670[] PROGMEM = {
	{ REG_COM14, 0x19 },
	{ 0x72, 0x11 },
	{ 0x73, 0xf1 },

	{ REG_HSTART, 0x16 },
	{ REG_HSTOP, 0x04 },
	{ REG_HREF, 0xa4 },
	{ REG_VSTART, 0x02 },
	{ REG_VSTOP, 0x7a },
	{ REG_VREF, 0x0a },

/*	{ REG_HSTART, 0x16 },
	{ REG_HSTOP, 0x04 },
	{ REG_HREF, 0x24 },
	{ REG_VSTART, 0x02 },
	{ REG_VSTOP, 0x7a },
	{ REG_VREF, 0x0a },*/
	{ 0xff, 0xff },	/* END MARKER */
};

const struct regval_list yuv422_ov7670[] PROGMEM = {
	{ REG_COM7, 0x0 },	/* Selects YUV mode */
	{ REG_RGB444, 0 },	/* No RGB444 please */
	{ REG_COM1, 0 },
	{ REG_COM15, COM15_R00FF },
	{ REG_COM9, 0x6A },	/* 128x gain ceiling; 0x8 is reserved bit */
	{ 0x4f, 0x80 },		/* "matrix coefficient 1" */
	{ 0x50, 0x80 },		/* "matrix coefficient 2" */
	{ 0x51, 0 },		/* vb */
	{ 0x52, 0x22 },		/* "matrix coefficient 4" */
	{ 0x53, 0x5e },		/* "matrix coefficient 5" */
	{ 0x54, 0x80 },		/* "matrix coefficient 6" */
	{ REG_COM13, COM13_UVSAT },
	{ 0xff, 0xff },		/* END MARKER */
};

const struct regval_list ov7670_default_regs[] PROGMEM = {//from the linux driver
	{ REG_COM7, COM7_RESET },
	{ REG_TSLB, 0x04 },	/* OV */
	{ REG_COM7, 0 },	/* VGA */
	/*
	* Set the hardware window.  These values from OV don't entirely
	* make sense - hstop is less than hstart.  But they work...
	*/
	{ REG_HSTART, 0x13 }, { REG_HSTOP, 0x01 },
	{ REG_HREF, 0xb6 }, { REG_VSTART, 0x02 },
	{ REG_VSTOP, 0x7a }, { REG_VREF, 0x0a },

	{ REG_COM3, 0 }, { REG_COM14, 0 },
	/* Mystery scaling numbers */
	{ 0x70, 0x3a }, { 0x71, 0x35 },
	{ 0x72, 0x11 }, { 0x73, 0xf0 },
	{ 0xa2,/* 0x02 changed to 1*/1 }, { REG_COM10, 0x0 },
	/* Gamma curve values */
	{ 0x7a, 0x20 }, { 0x7b, 0x10 },
	{ 0x7c, 0x1e }, { 0x7d, 0x35 },
	{ 0x7e, 0x5a }, { 0x7f, 0x69 },
	{ 0x80, 0x76 }, { 0x81, 0x80 },
	{ 0x82, 0x88 }, { 0x83, 0x8f },
	{ 0x84, 0x96 }, { 0x85, 0xa3 },
	{ 0x86, 0xaf }, { 0x87, 0xc4 },
	{ 0x88, 0xd7 }, { 0x89, 0xe8 },
	/* AGC and AEC parameters.  Note we start by disabling those features,
	then turn them only after tweaking the values. */
	{ REG_COM8, COM8_FASTAEC | COM8_AECSTEP },
	{ REG_GAIN, 0 }, { REG_AECH, 0 },
	{ REG_COM4, 0x40 }, /* magic reserved bit */
	{ REG_COM9, 0x18 }, /* 4x gain + magic rsvd bit */
	{ REG_BD50MAX, 0x05 }, { REG_BD60MAX, 0x07 },
	{ REG_AEW, 0x95 }, { REG_AEB, 0x33 },
	{ REG_VPT, 0xe3 }, { REG_HAECC1, 0x78 },
	{ REG_HAECC2, 0x68 }, { 0xa1, 0x03 }, /* magic */
	{ REG_HAECC3, 0xd8 }, { REG_HAECC4, 0xd8 },
	{ REG_HAECC5, 0xf0 }, { REG_HAECC6, 0x90 },
	{ REG_HAECC7, 0x94 },
	{ REG_COM8, COM8_FASTAEC | COM8_AECSTEP | COM8_AGC | COM8_AEC },
	{ 0x30, 0 }, { 0x31, 0 },//disable some delays
	/* Almost all of these are magic "reserved" values.  */
	{ REG_COM5, 0x61 }, { REG_COM6, 0x4b },
	{ 0x16, 0x02 }, { REG_MVFP, 0x07 },
	{ 0x21, 0x02 }, { 0x22, 0x91 },
	{ 0x29, 0x07 }, { 0x33, 0x0b },
	{ 0x35, 0x0b }, { 0x37, 0x1d },
	{ 0x38, 0x71 }, { 0x39, 0x2a },
	{ REG_COM12, 0x78 }, { 0x4d, 0x40 },
	{ 0x4e, 0x20 }, { REG_GFIX, 0 },
	/*{0x6b, 0x4a},*/{ 0x74, 0x10 },
	{ 0x8d, 0x4f }, { 0x8e, 0 },
	{ 0x8f, 0 }, { 0x90, 0 },
	{ 0x91, 0 }, { 0x96, 0 },
	{ 0x9a, 0 }, { 0xb0, 0x84 },
	{ 0xb1, 0x0c }, { 0xb2, 0x0e },
	{ 0xb3, 0x82 }, { 0xb8, 0x0a },

	/* More reserved magic, some of which tweaks white balance */
	{ 0x43, 0x0a }, { 0x44, 0xf0 },
	{ 0x45, 0x34 }, { 0x46, 0x58 },
	{ 0x47, 0x28 }, { 0x48, 0x3a },
	{ 0x59, 0x88 }, { 0x5a, 0x88 },
	{ 0x5b, 0x44 }, { 0x5c, 0x67 },
	{ 0x5d, 0x49 }, { 0x5e, 0x0e },
	{ 0x6c, 0x0a }, { 0x6d, 0x55 },
	{ 0x6e, 0x11 }, { 0x6f, 0x9e }, /* it was 0x9F "9e for advance AWB" */
	{ 0x6a, 0x40 }, { REG_BLUE, 0x40 },
	{ REG_RED, 0x60 },
	{ REG_COM8, COM8_FASTAEC | COM8_AECSTEP | COM8_AGC | COM8_AEC | COM8_AWB },

	/* Matrix coefficients */
	{ 0x4f, 0x80 }, { 0x50, 0x80 },
	{ 0x51, 0 },    { 0x52, 0x22 },
	{ 0x53, 0x5e }, { 0x54, 0x80 },
	{ 0x58, 0x9e },

	{ REG_COM16, COM16_AWBGAIN }, { REG_EDGE, 0 },
	{ 0x75, 0x05 }, { REG_REG76, 0xe1 },
	{ 0x4c, 0 },     { 0x77, 0x01 },
	{ REG_COM13, /*0xc3*/0x48 }, { 0x4b, 0x09 },
	{ 0xc9, 0x60 },		/*{REG_COM16, 0x38},*/
	{ 0x56, 0x40 },

	{ 0x34, 0x11 }, { REG_COM11, COM11_EXP | COM11_HZAUTO },
	{ 0xa4, 0x82/*Was 0x88*/ }, { 0x96, 0 },
	{ 0x97, 0x30 }, { 0x98, 0x20 },
	{ 0x99, 0x30 }, { 0x9a, 0x84 },
	{ 0x9b, 0x29 }, { 0x9c, 0x03 },
	{ 0x9d, 0x4c }, { 0x9e, 0x3f },
	{ 0x78, 0x04 },

	/* Extra-weird stuff.  Some sort of multiplexor register */
	{ 0x79, 0x01 }, { 0xc8, 0xf0 },
	{ 0x79, 0x0f }, { 0xc8, 0x00 },
	{ 0x79, 0x10 }, { 0xc8, 0x7e },
	{ 0x79, 0x0a }, { 0xc8, 0x80 },
	{ 0x79, 0x0b }, { 0xc8, 0x01 },
	{ 0x79, 0x0c }, { 0xc8, 0x0f },
	{ 0x79, 0x0d }, { 0xc8, 0x20 },
	{ 0x79, 0x09 }, { 0xc8, 0x80 },
	{ 0x79, 0x02 }, { 0xc8, 0xc0 },
	{ 0x79, 0x03 }, { 0xc8, 0x40 },
	{ 0x79, 0x05 }, { 0xc8, 0x30 },
	{ 0x79, 0x26 },
	{ 0xff, 0xff },	/* END MARKER */
};

void error_led(void){
	DDRB |= 32;//make sure led is output
	while (1){//wait for reset
		PORTB ^= 32;// toggle led
		_delay_ms(100);
	}
}

void twiStart(void){
	TWCR = _BV(TWINT) | _BV(TWSTA) | _BV(TWEN);//send start
	while (!(TWCR & (1 << TWINT)));//wait for start to be transmitted
	if ((TWSR & 0xF8) != TW_START)
		error_led();
}

void twiWriteByte(uint8_t DATA, uint8_t type){
	TWDR = DATA;
	TWCR = _BV(TWINT) | _BV(TWEN);
	while (!(TWCR & (1 << TWINT))) {}
	if ((TWSR & 0xF8) != type)
		error_led();
}

void twiAddr(uint8_t addr, uint8_t typeTWI){
	TWDR = addr;//send address
	TWCR = _BV(TWINT) | _BV(TWEN);		/* clear interrupt to start transmission */
	while ((TWCR & _BV(TWINT)) == 0);	/* wait for transmission */
	if ((TWSR & 0xF8) != typeTWI)
		error_led();
}

void wrReg(uint8_t reg, uint8_t dat){
	//send start condition
	twiStart();
	twiAddr(camAddr_WR, TW_MT_SLA_ACK);
	twiWriteByte(reg, TW_MT_DATA_ACK);
	twiWriteByte(dat, TW_MT_DATA_ACK);
	TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWSTO);//send stop
	_delay_ms(1);
}

static uint8_t twiRd(uint8_t nack){
	if (nack){
		TWCR = _BV(TWINT) | _BV(TWEN);
		while ((TWCR & _BV(TWINT)) == 0);	/* wait for transmission */
		if ((TWSR & 0xF8) != TW_MR_DATA_NACK)
			error_led();
		return TWDR;
	}
	else{
		TWCR = _BV(TWINT) | _BV(TWEN) | _BV(TWEA);
		while ((TWCR & _BV(TWINT)) == 0); /* wait for transmission */
		if ((TWSR & 0xF8) != TW_MR_DATA_ACK)
			error_led();
		return TWDR;
	}
}

uint8_t rdReg(uint8_t reg){
	uint8_t dat;
	twiStart();
	twiAddr(camAddr_WR, TW_MT_SLA_ACK);
	twiWriteByte(reg, TW_MT_DATA_ACK);
	TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWSTO);//send stop
	_delay_ms(1);
	twiStart();
	twiAddr(camAddr_RD, TW_MR_SLA_ACK);
	dat = twiRd(1);
	TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWSTO);//send stop
	_delay_ms(1);
	return dat;
}

void wrSensorRegs8_8(const struct regval_list reglist[]){
	uint8_t reg_addr, reg_val;
	const struct regval_list *next = reglist;
	while ((reg_addr != 0xff) | (reg_val != 0xff)){
		reg_addr = pgm_read_byte(&next->reg_num);
		reg_val = pgm_read_byte(&next->value);
		wrReg(reg_addr, reg_val);
		next++;
	}
}

void setColor(void){
	wrSensorRegs8_8(yuv422_ov7670);
}

void setRes(void){
	wrReg(REG_COM3, 4);	// REG_COM3 enable scaling
	wrSensorRegs8_8(qvga_ov7670);
}

void camInit(void){
	wrReg(0x12, 0x80);
	_delay_ms(100);
	wrSensorRegs8_8(ov7670_default_regs);
	wrReg(REG_COM10, 32);//PCLK does not toggle on HBLANK.
}

void arduinoUnoInut(void) {
	cli();//disable interrupts

    /* Setup the 8mhz PWM clock
	* This will be on pin 11*/
	DDRB |= (1 << 3);//pin 11
	ASSR &= ~(_BV(EXCLK) | _BV(AS2));
	TCCR2A = (1 << COM2A0) | (1 << WGM21) | (1 << WGM20);
	TCCR2B = (1 << WGM22) | (1 << CS20);
	OCR2A = 0;//(F_CPU)/(2*(X+1))
	DDRC &= ~15;//low d0-d3 camera
	DDRD &= ~252;//d7-d4 and interrupt pins
	_delay_ms(3000);

    //set up twi for 100khz
	TWSR &= ~3;//disable prescaler for TWI
	TWBR = 72;//set to 100khz

    //enable serial
	UBRR0H = 0;
	UBRR0L = 1;//0 = 2M baud rate. 1 = 1M baud. 3 = 0.5M. 7 = 250k 207 is 9600 baud rate.
	UCSR0A |= 2;//double speed aysnc
	UCSR0B = (1 << RXEN0) | (1 << TXEN0);//Enable receiver and transmitter
	UCSR0C = 6;//async 1 stop bit 8bit char no parity bits
}

void StringPgm(const char * str){
	do{
	    while (!(UCSR0A & (1 << UDRE0)));//wait for byte to transmit
	    UDR0 = pgm_read_byte_near(str);
    	while (!(UCSR0A & (1 << UDRE0)));//wait for byte to transmit
	} while (pgm_read_byte_near(++str));
}

static void captureImg(uint16_t wg, uint16_t hg){
	uint16_t y, x;

	StringPgm(PSTR("*RDY*"));

	while (!(PIND & 8));//wait for high
	while ((PIND & 8));//wait for low

    y = hg;
	while (y--){
        x = wg;
	    //while (!(PIND & 256));//wait for high
		while (x--){
			while ((PIND & 4));//wait for low
            UDR0 = (PINC & 15) | (PIND & 240);
        	while (!(UCSR0A & (1 << UDRE0)));//wait for byte to transmit
			while (!(PIND & 4));//wait for high
			while ((PIND & 4));//wait for low
			while (!(PIND & 4));//wait for high
		}
	  //  while ((PIND & 256));//wait for low
	}
   	_delay_ms(100);
}

void setup(){
	arduinoUnoInut();
	camInit();
	setRes();
	setColor();
	wrReg(0x11, 12);
}

void loop(){
	captureImg(320, 240);
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

249

250

251

252

253

254

255

256

257

258

259

260

261

262

263

264

265

266

267

268

269

270

271

272

273

274

275

276

277

278

279

280

281

282

283

284

285

286

287

288

289

290

291

292

293

294

295

296

297

298

299

300

301

302

303

304

305

306

307

308

309

310

311

312

313

314

315

316

317

318

319

320

321

322

323

324

325

326

327

328

329

330

331

332

333

334

335

336

337

338

339

340

341

342

343

344

345

346

347

348

349

350

351

352

353

354

355

356

357

358

359

360

361

362

363

364

365

366

367

368

369

370

371

372

373

374

375

376

377

378

379

380

381

382

383

384

385

386

387

388

389

390

391

392

393

394

395

396

397

398

399

400

401

402

403

404

405

406

407

408

409

410

411

412

413

414

415

416

417

418

419

420

421

422

423

424

425

426

427

428

429

430

431

432

433

434

435

436

437

438

439

440

441

442

443

444

445

446

447

448

449

450

451

452

453

454

455

456

457

458

459

460

461

462

463

464

465

466

467

468

469

470

471

472

473

474

475

476

477

478

479

480

481

482

483

484

485

486

487

488

489

490

491

492

493

494

495

496

497

498

499

500

501

502

503

504

505

506

507

508

509

510

511

512

513

514

515

516

517

518

519

520

521

522

523

524

525

526

527

528

529

530

531

532

533

534

535

536

537

538

539

540

541

542

543

544

545

546

547

548

549

550

551

552

553

554

555

556

557

558

559

560

561

562

563

564

565

566

567

568

569

570

571

572

573

574

575

576

577

578

579

580

581

582

583

584

585

586

587

588

589

590

591

592

593

594

595

596

597

598

599

600

601

602

603

604

605

// Source code for application to transmit image from ov7670 to PC via USB

// Example for Arduino Uno/Nano

// By Siarhei Charkes in 2015

// http://privateblog.info

#include <stdint.h>

#include <avr/io.h>

#include <util/twi.h>

#include <util/delay.h>

#include <avr/pgmspace.h>

#define F_CPU 16000000UL

#define vga 0

#define qvga 1

#define qqvga 2

#define yuv422 0

#define rgb565 1

#define bayerRGB 2

#define camAddr_WR 0x42

#define camAddr_RD 0x43

/* Registers */

#define REG_GAIN 0x00 /* Gain lower 8 bits (rest in vref) */

#define REG_BLUE 0x01 /* blue gain */

#define REG_RED 0x02 /* red gain */

#define REG_VREF 0x03 /* Pieces of GAIN, VSTART, VSTOP */

#define REG_COM1 0x04 /* Control 1 */

#define COM1_CCIR656 0x40 /* CCIR656 enable */

#define REG_BAVE 0x05 /* U/B Average level */

#define REG_GbAVE 0x06 /* Y/Gb Average level */

#define REG_AECHH 0x07 /* AEC MS 5 bits */

#define REG_RAVE 0x08 /* V/R Average level */

#define REG_COM2 0x09 /* Control 2 */

#define COM2_SSLEEP 0x10 /* Soft sleep mode */

#define REG_PID 0x0a /* Product ID MSB */

#define REG_VER 0x0b /* Product ID LSB */

#define REG_COM3 0x0c /* Control 3 */

#define COM3_SWAP 0x40 /* Byte swap */

#define COM3_SCALEEN 0x08 /* Enable scaling */

#define COM3_DCWEN 0x04 /* Enable downsamp/crop/window */

#define REG_COM4 0x0d /* Control 4 */

#define REG_COM5 0x0e /* All "reserved" */

#define REG_COM6 0x0f /* Control 6 */

#define REG_AECH 0x10 /* More bits of AEC value */

#define REG_CLKRC 0x11 /* Clocl control */

#define CLK_EXT 0x40 /* Use external clock directly */

#define CLK_SCALE 0x3f /* Mask for internal clock scale */

#define REG_COM7 0x12 /* Control 7 */ //REG mean address.

#define COM7_RESET 0x80 /* Register reset */

#define COM7_FMT_MASK 0x38

#define COM7_FMT_VGA 0x00

#define COM7_FMT_CIF 0x20 /* CIF format */

#define COM7_FMT_QVGA 0x10 /* QVGA format */

#define COM7_FMT_QCIF 0x08 /* QCIF format */

#define COM7_RGB 0x04 /* bits 0 and 2 - RGB format */

#define COM7_YUV 0x00 /* YUV */

#define COM7_BAYER 0x01 /* Bayer format */

#define COM7_PBAYER 0x05 /* "Processed bayer" */

#define REG_COM8 0x13 /* Control 8 */

#define COM8_FASTAEC 0x80 /* Enable fast AGC/AEC */

#define COM8_AECSTEP 0x40 /* Unlimited AEC step size */

#define COM8_BFILT 0x20 /* Band filter enable */

#define COM8_AGC 0x04 /* Auto gain enable */

#define COM8_AWB 0x02 /* White balance enable */

#define COM8_AEC 0x01 /* Auto exposure enable */

#define REG_COM9 0x14 /* Control 9- gain ceiling */

#define REG_COM10 0x15 /* Control 10 */

#define COM10_HSYNC 0x40 /* HSYNC instead of HREF */

#define COM10_PCLK_HB 0x20 /* Suppress PCLK on horiz blank */

#define COM10_HREF_REV 0x08 /* Reverse HREF */

#define COM10_VS_LEAD 0x04 /* VSYNC on clock leading edge */

#define COM10_VS_NEG 0x02 /* VSYNC negative */

#define COM10_HS_NEG 0x01 /* HSYNC negative */

#define REG_HSTART 0x17 /* Horiz start high bits */

#define REG_HSTOP 0x18 /* Horiz stop high bits */

#define REG_VSTART 0x19 /* Vert start high bits */

#define REG_VSTOP 0x1a /* Vert stop high bits */

#define REG_PSHFT 0x1b /* Pixel delay after HREF */

#define REG_MIDH 0x1c /* Manuf. ID high */

#define REG_MIDL 0x1d /* Manuf. ID low */

#define REG_MVFP 0x1e /* Mirror / vflip */

#define MVFP_MIRROR 0x20 /* Mirror image */

#define MVFP_FLIP 0x10 /* Vertical flip */

#define REG_AEW 0x24 /* AGC upper limit */

#define REG_AEB 0x25 /* AGC lower limit */

#define REG_VPT 0x26 /* AGC/AEC fast mode op region */

#define REG_HSYST 0x30 /* HSYNC rising edge delay */

#define REG_HSYEN 0x31 /* HSYNC falling edge delay */

#define REG_HREF 0x32 /* HREF pieces */

#define REG_TSLB 0x3a /* lots of stuff */

#define TSLB_YLAST 0x04 /* UYVY or VYUY - see com13 */

#define REG_COM11 0x3b /* Control 11 */

#define COM11_NIGHT 0x80 /* NIght mode enable */

#define COM11_NMFR 0x60 /* Two bit NM frame rate */

#define COM11_HZAUTO 0x10 /* Auto detect 50/60 Hz */

#define COM11_50HZ 0x08 /* Manual 50Hz select */

#define COM11_EXP 0x02

#define REG_COM12 0x3c /* Control 12 */

#define COM12_HREF 0x80 /* HREF always */

#define REG_COM13 0x3d /* Control 13 */

#define COM13_GAMMA 0x80 /* Gamma enable */

#define COM13_UVSAT 0x40 /* UV saturation auto adjustment */

#define COM13_UVSWAP 0x01 /* V before U - w/TSLB */

#define REG_COM14 0x3e /* Control 14 */

#define COM14_DCWEN 0x10 /* DCW/PCLK-scale enable */

#define REG_EDGE 0x3f /* Edge enhancement factor */

#define REG_COM15 0x40 /* Control 15 */

#define COM15_R10F0 0x00 /* Data range 10 to F0 */

#define COM15_R01FE 0x80 /* 01 to FE */

#define COM15_R00FF 0xc0 /* 00 to FF */

#define COM15_RGB565 0x10 /* RGB565 output */

#define COM15_RGB555 0x30 /* RGB555 output */

#define REG_COM16 0x41 /* Control 16 */

#define COM16_AWBGAIN 0x08 /* AWB gain enable */

#define REG_COM17 0x42 /* Control 17 */

#define COM17_AECWIN 0xc0 /* AEC window - must match COM4 */

#define COM17_CBAR 0x08 /* DSP Color bar */

* This matrix defines how the colors are generated, must be

* tweaked to adjust hue and saturation.

* Order: v-red, v-green, v-blue, u-red, u-green, u-blue

* They are nine-bit signed quantities, with the sign bit

* stored in0x58.Sign for v-red is bit 0, and up from there.

#define REG_CMATRIX_BASE 0x4f

#define CMATRIX_LEN 6

#define REG_CMATRIX_SIGN 0x58

#define REG_BRIGHT 0x55 /* Brightness */

#define REG_CONTRAS 0x56 /* Contrast control */

#define REG_GFIX 0x69 /* Fix gain control */

#define REG_REG76 0x76 /* OV's name */

#define R76_BLKPCOR 0x80 /* Black pixel correction enable */

#define R76_WHTPCOR 0x40 /* White pixel correction enable */

#define REG_RGB444 0x8c /* RGB 444 control */

#define R444_ENABLE 0x02 /* Turn on RGB444, overrides 5x5 */

#define R444_RGBX 0x01 /* Empty nibble at end */

#define REG_HAECC1 0x9f /* Hist AEC/AGC control 1 */

#define REG_HAECC2 0xa0 /* Hist AEC/AGC control 2 */

#define REG_BD50MAX 0xa5 /* 50hz banding step limit */

#define REG_HAECC3 0xa6 /* Hist AEC/AGC control 3 */

#define REG_HAECC4 0xa7 /* Hist AEC/AGC control 4 */

#define REG_HAECC5 0xa8 /* Hist AEC/AGC control 5 */

#define REG_HAECC6 0xa9 /* Hist AEC/AGC control 6 */

#define REG_HAECC7 0xaa /* Hist AEC/AGC control 7 */

#define REG_BD60MAX 0xab /* 60hz banding step limit */

#define REG_GAIN 0x00 /* Gain lower 8 bits (rest in vref) */

#define REG_BLUE 0x01 /* blue gain */

#define REG_RED 0x02 /* red gain */

#define REG_VREF 0x03 /* Pieces of GAIN, VSTART, VSTOP */

#define REG_COM1 0x04 /* Control 1 */

#define COM1_CCIR656 0x40 /* CCIR656 enable */

#define REG_BAVE 0x05 /* U/B Average level */

#define REG_GbAVE 0x06 /* Y/Gb Average level */

#define REG_AECHH 0x07 /* AEC MS 5 bits */

#define REG_RAVE 0x08 /* V/R Average level */

#define REG_COM2 0x09 /* Control 2 */

#define COM2_SSLEEP 0x10 /* Soft sleep mode */

#define REG_PID 0x0a /* Product ID MSB */

#define REG_VER 0x0b /* Product ID LSB */

#define REG_COM3 0x0c /* Control 3 */

#define COM3_SWAP 0x40 /* Byte swap */

#define COM3_SCALEEN 0x08 /* Enable scaling */

#define COM3_DCWEN 0x04 /* Enable downsamp/crop/window */

#define REG_COM4 0x0d /* Control 4 */

#define REG_COM5 0x0e /* All "reserved" */

#define REG_COM6 0x0f /* Control 6 */

#define REG_AECH 0x10 /* More bits of AEC value */

#define REG_CLKRC 0x11 /* Clocl control */

#define CLK_EXT 0x40 /* Use external clock directly */

#define CLK_SCALE 0x3f /* Mask for internal clock scale */

#define REG_COM7 0x12 /* Control 7 */

#define COM7_RESET 0x80 /* Register reset */

#define COM7_FMT_MASK 0x38

#define COM7_FMT_VGA 0x00

#define COM7_FMT_CIF 0x20 /* CIF format */

#define COM7_FMT_QVGA 0x10 /* QVGA format */

#define COM7_FMT_QCIF 0x08 /* QCIF format */

#define COM7_RGB 0x04 /* bits 0 and 2 - RGB format */

#define COM7_YUV 0x00 /* YUV */

#define COM7_BAYER 0x01 /* Bayer format */

#define COM7_PBAYER 0x05 /* "Processed bayer" */

#define REG_COM8 0x13 /* Control 8 */

#define COM8_FASTAEC 0x80 /* Enable fast AGC/AEC */

#define COM8_AECSTEP 0x40 /* Unlimited AEC step size */

#define COM8_BFILT 0x20 /* Band filter enable */

#define COM8_AGC 0x04 /* Auto gain enable */

#define COM8_AWB 0x02 /* White balance enable */

#define COM8_AEC 0x01 /* Auto exposure enable */

#define REG_COM9 0x14 /* Control 9- gain ceiling */

#define REG_COM10 0x15 /* Control 10 */

#define COM10_HSYNC 0x40 /* HSYNC instead of HREF */

#define COM10_PCLK_HB 0x20 /* Suppress PCLK on horiz blank */

#define COM10_HREF_REV 0x08 /* Reverse HREF */

#define COM10_VS_LEAD 0x04 /* VSYNC on clock leading edge */

#define COM10_VS_NEG 0x02 /* VSYNC negative */

#define COM10_HS_NEG 0x01 /* HSYNC negative */

#define REG_HSTART 0x17 /* Horiz start high bits */

#define REG_HSTOP 0x18 /* Horiz stop high bits */

#define REG_VSTART 0x19 /* Vert start high bits */

#define REG_VSTOP 0x1a /* Vert stop high bits */

#define REG_PSHFT 0x1b /* Pixel delay after HREF */

#define REG_MIDH 0x1c /* Manuf. ID high */

#define REG_MIDL 0x1d /* Manuf. ID low */

#define REG_MVFP 0x1e /* Mirror / vflip */

#define MVFP_MIRROR 0x20 /* Mirror image */

#define MVFP_FLIP 0x10 /* Vertical flip */

#define REG_AEW 0x24 /* AGC upper limit */

#define REG_AEB 0x25 /* AGC lower limit */

#define REG_VPT 0x26 /* AGC/AEC fast mode op region */

#define REG_HSYST 0x30 /* HSYNC rising edge delay */

#define REG_HSYEN 0x31 /* HSYNC falling edge delay */

#define REG_HREF 0x32 /* HREF pieces */

#define REG_TSLB 0x3a /* lots of stuff */

#define TSLB_YLAST 0x04 /* UYVY or VYUY - see com13 */

#define REG_COM11 0x3b /* Control 11 */

#define COM11_NIGHT 0x80 /* NIght mode enable */

#define COM11_NMFR 0x60 /* Two bit NM frame rate */

#define COM11_HZAUTO 0x10 /* Auto detect 50/60 Hz */

#define COM11_50HZ 0x08 /* Manual 50Hz select */

#define COM11_EXP 0x02

#define REG_COM12 0x3c /* Control 12 */

#define COM12_HREF 0x80 /* HREF always */

#define REG_COM13 0x3d /* Control 13 */

#define COM13_GAMMA 0x80 /* Gamma enable */

#define COM13_UVSAT 0x40 /* UV saturation auto adjustment */

#define COM13_UVSWAP 0x01 /* V before U - w/TSLB */

#define REG_COM14 0x3e /* Control 14 */

#define COM14_DCWEN 0x10 /* DCW/PCLK-scale enable */

#define REG_EDGE 0x3f /* Edge enhancement factor */

#define REG_COM15 0x40 /* Control 15 */

#define COM15_R10F0 0x00 /* Data range 10 to F0 */

#define COM15_R01FE 0x80 /* 01 to FE */

#define COM15_R00FF 0xc0 /* 00 to FF */

#define COM15_RGB565 0x10 /* RGB565 output */

#define COM15_RGB555 0x30 /* RGB555 output */

#define REG_COM16 0x41 /* Control 16 */

#define COM16_AWBGAIN 0x08 /* AWB gain enable */

#define REG_COM17 0x42 /* Control 17 */

#define COM17_AECWIN 0xc0 /* AEC window - must match COM4 */

#define COM17_CBAR 0x08 /* DSP Color bar */

#define CMATRIX_LEN 6

#define REG_BRIGHT 0x55 /* Brightness */

#define REG_REG76 0x76 /* OV's name */

#define R76_BLKPCOR 0x80 /* Black pixel correction enable */

#define R76_WHTPCOR 0x40 /* White pixel correction enable */

#define REG_RGB444 0x8c /* RGB 444 control */

#define R444_ENABLE 0x02 /* Turn on RGB444, overrides 5x5 */

#define R444_RGBX 0x01 /* Empty nibble at end */

#define REG_HAECC1 0x9f /* Hist AEC/AGC control 1 */

#define REG_HAECC2 0xa0 /* Hist AEC/AGC control 2 */

#define REG_BD50MAX 0xa5 /* 50hz banding step limit */

#define REG_HAECC3 0xa6 /* Hist AEC/AGC control 3 */

#define REG_HAECC4 0xa7 /* Hist AEC/AGC control 4 */

#define REG_HAECC5 0xa8 /* Hist AEC/AGC control 5 */

#define REG_HAECC6 0xa9 /* Hist AEC/AGC control 6 */

#define REG_HAECC7 0xaa /* Hist AEC/AGC control 7 */

#define REG_BD60MAX 0xab /* 60hz banding step limit */

#define MTX1 0x4f /* Matrix Coefficient 1 */

#define MTX2 0x50 /* Matrix Coefficient 2 */

#define MTX3 0x51 /* Matrix Coefficient 3 */

#define MTX4 0x52 /* Matrix Coefficient 4 */

#define MTX5 0x53 /* Matrix Coefficient 5 */

#define MTX6 0x54 /* Matrix Coefficient 6 */

#define REG_CONTRAS 0x56 /* Contrast control */

#define MTXS 0x58 /* Matrix Coefficient Sign */

#define AWBC7 0x59 /* AWB Control 7 */

#define AWBC8 0x5a /* AWB Control 8 */

#define AWBC9 0x5b /* AWB Control 9 */

#define AWBC10 0x5c /* AWB Control 10 */

#define AWBC11 0x5d /* AWB Control 11 */

#define AWBC12 0x5e /* AWB Control 12 */

#define REG_GFI 0x69 /* Fix gain control */

#define GGAIN 0x6a /* G Channel AWB Gain */

#define DBLV 0x6b

#define AWBCTR3 0x6c /* AWB Control 3 */

#define AWBCTR2 0x6d /* AWB Control 2 */

#define AWBCTR1 0x6e /* AWB Control 1 */

#define AWBCTR0 0x6f /* AWB Control 0 */

struct regval_list{

uint8_t reg_num;

uint16_t value;

};

const struct regval_list qvga_ov7670[] PROGMEM = {

{ REG_COM14, 0x19 },

{ 0x72, 0x11 },

{ 0x73, 0xf1 },

{ REG_HSTART, 0x16 },

{ REG_HSTOP, 0x04 },

{ REG_HREF, 0xa4 },

{ REG_VSTART, 0x02 },

{ REG_VSTOP, 0x7a },

{ REG_VREF, 0x0a },

/* { REG_HSTART, 0x16 },

{ REG_HSTOP, 0x04 },

{ REG_HREF, 0x24 },

{ REG_VSTART, 0x02 },

{ REG_VSTOP, 0x7a },

{ REG_VREF, 0x0a },*/

{ 0xff, 0xff }, /* END MARKER */

};

const struct regval_list yuv422_ov7670[] PROGMEM = {

{ REG_COM7, 0x0 }, /* Selects YUV mode */

{ REG_RGB444, 0 }, /* No RGB444 please */

{ REG_COM1, 0 },

{ REG_COM15, COM15_R00FF },

{ REG_COM9, 0x6A }, /* 128x gain ceiling; 0x8 is reserved bit */

{ 0x4f, 0x80 }, /* "matrix coefficient 1" */

{ 0x50, 0x80 }, /* "matrix coefficient 2" */

{ 0x51, 0 }, /* vb */

{ 0x52, 0x22 }, /* "matrix coefficient 4" */

{ 0x53, 0x5e }, /* "matrix coefficient 5" */

{ 0x54, 0x80 }, /* "matrix coefficient 6" */

{ REG_COM13, COM13_UVSAT },

{ 0xff, 0xff }, /* END MARKER */

};

const struct regval_list ov7670_default_regs[] PROGMEM = {//from the linux driver

{ REG_COM7, COM7_RESET },

{ REG_TSLB, 0x04 }, /* OV */

{ REG_COM7, 0 }, /* VGA */

* Set the hardware window. These values from OV don't entirely

* make sense - hstop is less than hstart. But they work...

{ REG_HSTART, 0x13 }, { REG_HSTOP, 0x01 },

{ REG_HREF, 0xb6 }, { REG_VSTART, 0x02 },

{ REG_VSTOP, 0x7a }, { REG_VREF, 0x0a },

{ REG_COM3, 0 }, { REG_COM14, 0 },

/* Mystery scaling numbers */

{ 0x70, 0x3a }, { 0x71, 0x35 },

{ 0x72, 0x11 }, { 0x73, 0xf0 },

{ 0xa2,/* 0x02 changed to 1*/1 }, { REG_COM10, 0x0 },

/* Gamma curve values */

{ 0x7a, 0x20 }, { 0x7b, 0x10 },

{ 0x7c, 0x1e }, { 0x7d, 0x35 },

{ 0x7e, 0x5a }, { 0x7f, 0x69 },

{ 0x80, 0x76 }, { 0x81, 0x80 },

{ 0x82, 0x88 }, { 0x83, 0x8f },

{ 0x84, 0x96 }, { 0x85, 0xa3 },

{ 0x86, 0xaf }, { 0x87, 0xc4 },

{ 0x88, 0xd7 }, { 0x89, 0xe8 },

/* AGC and AEC parameters. Note we start by disabling those features,

then turn them only after tweaking the values. */

{ REG_COM8, COM8_FASTAEC | COM8_AECSTEP },

{ REG_GAIN, 0 }, { REG_AECH, 0 },

{ REG_COM4, 0x40 }, /* magic reserved bit */

{ REG_COM9, 0x18 }, /* 4x gain + magic rsvd bit */

{ REG_BD50MAX, 0x05 }, { REG_BD60MAX, 0x07 },

{ REG_AEW, 0x95 }, { REG_AEB, 0x33 },

{ REG_VPT, 0xe3 }, { REG_HAECC1, 0x78 },

{ REG_HAECC2, 0x68 }, { 0xa1, 0x03 }, /* magic */

{ REG_HAECC3, 0xd8 }, { REG_HAECC4, 0xd8 },

{ REG_HAECC5, 0xf0 }, { REG_HAECC6, 0x90 },

{ REG_HAECC7, 0x94 },

{ REG_COM8, COM8_FASTAEC | COM8_AECSTEP | COM8_AGC | COM8_AEC },

{ 0x30, 0 }, { 0x31, 0 },//disable some delays

/* Almost all of these are magic "reserved" values. */

{ REG_COM5, 0x61 }, { REG_COM6, 0x4b },

{ 0x16, 0x02 }, { REG_MVFP, 0x07 },

{ 0x21, 0x02 }, { 0x22, 0x91 },

{ 0x29, 0x07 }, { 0x33, 0x0b },

{ 0x35, 0x0b }, { 0x37, 0x1d },

{ 0x38, 0x71 }, { 0x39, 0x2a },

{ REG_COM12, 0x78 }, { 0x4d, 0x40 },

{ 0x4e, 0x20 }, { REG_GFIX, 0 },

/*{0x6b, 0x4a},*/{ 0x74, 0x10 },

{ 0x8d, 0x4f }, { 0x8e, 0 },

{ 0x8f, 0 }, { 0x90, 0 },

{ 0x91, 0 }, { 0x96, 0 },

{ 0x9a, 0 }, { 0xb0, 0x84 },

{ 0xb1, 0x0c }, { 0xb2, 0x0e },

{ 0xb3, 0x82 }, { 0xb8, 0x0a },

/* More reserved magic, some of which tweaks white balance */

{ 0x43, 0x0a }, { 0x44, 0xf0 },

{ 0x45, 0x34 }, { 0x46, 0x58 },

{ 0x47, 0x28 }, { 0x48, 0x3a },

{ 0x59, 0x88 }, { 0x5a, 0x88 },

{ 0x5b, 0x44 }, { 0x5c, 0x67 },

{ 0x5d, 0x49 }, { 0x5e, 0x0e },

{ 0x6c, 0x0a }, { 0x6d, 0x55 },

{ 0x6e, 0x11 }, { 0x6f, 0x9e }, /* it was 0x9F "9e for advance AWB" */

{ 0x6a, 0x40 }, { REG_BLUE, 0x40 },

{ REG_RED, 0x60 },

{ REG_COM8, COM8_FASTAEC | COM8_AECSTEP | COM8_AGC | COM8_AEC | COM8_AWB },

/* Matrix coefficients */

{ 0x4f, 0x80 }, { 0x50, 0x80 },

{ 0x51, 0 }, { 0x52, 0x22 },

{ 0x53, 0x5e }, { 0x54, 0x80 },

{ 0x58, 0x9e },

{ REG_COM16, COM16_AWBGAIN }, { REG_EDGE, 0 },

{ 0x75, 0x05 }, { REG_REG76, 0xe1 },

{ 0x4c, 0 }, { 0x77, 0x01 },

{ REG_COM13, /*0xc3*/0x48 }, { 0x4b, 0x09 },

{ 0xc9, 0x60 }, /*{REG_COM16, 0x38},*/

{ 0x56, 0x40 },

{ 0x34, 0x11 }, { REG_COM11, COM11_EXP | COM11_HZAUTO },

{ 0xa4, 0x82/*Was 0x88*/ }, { 0x96, 0 },

{ 0x97, 0x30 }, { 0x98, 0x20 },

{ 0x99, 0x30 }, { 0x9a, 0x84 },

{ 0x9b, 0x29 }, { 0x9c, 0x03 },

{ 0x9d, 0x4c }, { 0x9e, 0x3f },

{ 0x78, 0x04 },

/* Extra-weird stuff. Some sort of multiplexor register */

{ 0x79, 0x01 }, { 0xc8, 0xf0 },

{ 0x79, 0x0f }, { 0xc8, 0x00 },

{ 0x79, 0x10 }, { 0xc8, 0x7e },

{ 0x79, 0x0a }, { 0xc8, 0x80 },

{ 0x79, 0x0b }, { 0xc8, 0x01 },

{ 0x79, 0x0c }, { 0xc8, 0x0f },

{ 0x79, 0x0d }, { 0xc8, 0x20 },

{ 0x79, 0x09 }, { 0xc8, 0x80 },

{ 0x79, 0x02 }, { 0xc8, 0xc0 },

{ 0x79, 0x03 }, { 0xc8, 0x40 },

{ 0x79, 0x05 }, { 0xc8, 0x30 },

{ 0x79, 0x26 },

{ 0xff, 0xff }, /* END MARKER */

};

void error_led(void){

DDRB |= 32;//make sure led is output

while (1){//wait for reset

PORTB ^= 32;// toggle led

_delay_ms(100);

}

void twiStart(void){

TWCR = _BV(TWINT) | _BV(TWSTA) | _BV(TWEN);//send start

while (!(TWCR & (1 << TWINT)));//wait for start to be transmitted

if ((TWSR & 0xF8) != TW_START)

error_led();

}

void twiWriteByte(uint8_t DATA, uint8_t type){

TWDR = DATA;

TWCR = _BV(TWINT) | _BV(TWEN);

while (!(TWCR & (1 << TWINT))) {}

if ((TWSR & 0xF8) != type)

error_led();

}

void twiAddr(uint8_t addr, uint8_t typeTWI){

TWDR = addr;//send address

TWCR = _BV(TWINT) | _BV(TWEN); /* clear interrupt to start transmission */

while ((TWCR & _BV(TWINT)) == 0); /* wait for transmission */

if ((TWSR & 0xF8) != typeTWI)

error_led();

}

void wrReg(uint8_t reg, uint8_t dat){

//send start condition

twiStart();

twiAddr(camAddr_WR, TW_MT_SLA_ACK);

twiWriteByte(reg, TW_MT_DATA_ACK);

twiWriteByte(dat, TW_MT_DATA_ACK);

TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWSTO);//send stop

_delay_ms(1);

}

static uint8_t twiRd(uint8_t nack){

if (nack){

TWCR = _BV(TWINT) | _BV(TWEN);

while ((TWCR & _BV(TWINT)) == 0); /* wait for transmission */

if ((TWSR & 0xF8) != TW_MR_DATA_NACK)

error_led();

return TWDR;

}

else{

TWCR = _BV(TWINT) | _BV(TWEN) | _BV(TWEA);

while ((TWCR & _BV(TWINT)) == 0); /* wait for transmission */

if ((TWSR & 0xF8) != TW_MR_DATA_ACK)

error_led();

return TWDR;

}

uint8_t rdReg(uint8_t reg){

uint8_t dat;

twiStart();

twiAddr(camAddr_WR, TW_MT_SLA_ACK);

twiWriteByte(reg, TW_MT_DATA_ACK);

TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWSTO);//send stop

_delay_ms(1);

twiStart();

twiAddr(camAddr_RD, TW_MR_SLA_ACK);

dat = twiRd(1);

TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWSTO);//send stop

_delay_ms(1);

return dat;

}

void wrSensorRegs8_8(const struct regval_list reglist[]){

uint8_t reg_addr, reg_val;

const struct regval_list *next = reglist;

while ((reg_addr != 0xff) | (reg_val != 0xff)){

reg_addr = pgm_read_byte(&next->reg_num);

reg_val = pgm_read_byte(&next->value);

wrReg(reg_addr, reg_val);

next++;

}

void setColor(void){

wrSensorRegs8_8(yuv422_ov7670);

}

void setRes(void){

wrReg(REG_COM3, 4); // REG_COM3 enable scaling

wrSensorRegs8_8(qvga_ov7670);

}

void camInit(void){

wrReg(0x12, 0x80);

_delay_ms(100);

wrSensorRegs8_8(ov7670_default_regs);

wrReg(REG_COM10, 32);//PCLK does not toggle on HBLANK.

}

void arduinoUnoInut(void) {

cli();//disable interrupts

/* Setup the 8mhz PWM clock

* This will be on pin 11*/

DDRB |= (1 << 3);//pin 11

ASSR &= ~(_BV(EXCLK) | _BV(AS2));

TCCR2A = (1 << COM2A0) | (1 << WGM21) | (1 << WGM20);

TCCR2B = (1 << WGM22) | (1 << CS20);

OCR2A = 0;//(F_CPU)/(2*(X+1))

DDRC &= ~15;//low d0-d3 camera

DDRD &= ~252;//d7-d4 and interrupt pins

_delay_ms(3000);

//set up twi for 100khz

TWSR &= ~3;//disable prescaler for TWI

TWBR = 72;//set to 100khz

//enable serial

UBRR0H = 0;

UBRR0L = 1;//0 = 2M baud rate. 1 = 1M baud. 3 = 0.5M. 7 = 250k 207 is 9600 baud rate.

UCSR0A |= 2;//double speed aysnc

UCSR0B = (1 << RXEN0) | (1 << TXEN0);//Enable receiver and transmitter

UCSR0C = 6;//async 1 stop bit 8bit char no parity bits

}

void StringPgm(const char * str){

do{

while (!(UCSR0A & (1 << UDRE0)));//wait for byte to transmit

UDR0 = pgm_read_byte_near(str);

while (!(UCSR0A & (1 << UDRE0)));//wait for byte to transmit

} while (pgm_read_byte_near(++str));

}

static void captureImg(uint16_t wg, uint16_t hg){

uint16_t y, x;

StringPgm(PSTR("*RDY*"));

while (!(PIND & 8));//wait for high

while ((PIND & 8));//wait for low

y = hg;

while (y--){

x = wg;

//while (!(PIND & 256));//wait for high

while (x--){

while ((PIND & 4));//wait for low

UDR0 = (PINC & 15) | (PIND & 240);

while (!(UCSR0A & (1 << UDRE0)));//wait for byte to transmit

while (!(PIND & 4));//wait for high

while ((PIND & 4));//wait for low

while (!(PIND & 4));//wait for high

}

// while ((PIND & 256));//wait for low

}

_delay_ms(100);

}

void setup(){

arduinoUnoInut();

camInit();

setRes();

setColor();

wrReg(0x11, 12);

}

void loop(){

captureImg(320, 240);

}

Он подойдёт для всех Arduino, имеющих в основе ATMega328P (Nano, Uno, Pro Mini 328 и клоны).

Скачать

В нашем примере Arduino Uno подключается к порту COM9, запрашивает картинку и сохраняет её. Переменные адреса и номер порта заданы в коде, если вы не хотите заморачиваться – легче поменять номер порта в Диспетчере устройств.

Для успешной фотографии необходимо поместить желаемый объект в фокус камеры и не двигать его, так как изображение передаётся на лету и из-за скорости передачи в кадр могут вноситься искажения. Этого можно избежать, взяв, например, Arduino Due. Тогда пинов хватит и на подключение дисплея и на модем для передачи изображения по электронной почте. Дерзайте и у вас всё получится!

Товары из статьи в нашем магазине

Самые популярные материалы в блоге

За все время

За сегодня

Вольтик.ру

Вольтик - это слаженная команда амбициозных и заядлых инженеров. Мы создали этот проект с целью вовлечения вас, талантливых и начинающих профессионалов, в увлекательный мир мейкерской микроэлектроники!

17 комментариев. Оставить новый

Дмитрий

26.06.2018 11:48

Куда сохраняются изображения?

Ответить

Вольтик.ру

05.07.2018 02:25

Здравствуйте! Пиксели с камеры идут напрямую в UART, из которого побайтово их необходимо собрать в изображения. Например при помощи небольшой программы Grabber – https://robotos.in/files/lessons/2/FrameGrabber.7z

Ответить

Михаил

07.07.2018 14:56

Рискну спросить, каким образом я должен запускать эту программу, которую вы скинули?

Ответить

Вольтик.ру

09.07.2018 16:59

через Java Platform – https://www.java.com/en/download/

Ответить

Никита

03.10.2018 12:15

Есть ли возможность записать видео на sd карту?

Ответить

Вольтик.ру

03.10.2018 22:38

Здравствуйте! К сожалению мощности контроллера Arduino и объема буфера для записи видео не хватит.

Ответить

Дд

18.07.2019 12:14

А через мегу или tense 3.6 можно?

Евгений Николаевич

13.10.2018 23:01

Добрый день! С Ардуино вроде полностью разобрался, пишет с ком-порт данные. А вот с Java-приложением прошу подсказки. Скачать JDK, установил библиотеку javax.comm. Была ошибка компиляции командой в консоли javac SimpleRead.java, а после установки библиотеки эта ошибка исчезла.

Но застрял на другом теперь: я выполнил javac BMP.java, класс создался. Я не Java разработчик, поэтому тонкостей не знаю. Снова выполнил SimpleRead.java, пишет: SimpleRead.java:70: error: can not find symbol BMP bmp = new BMP();

Видимо тот самый класс BMP.class, который я скомпилировал, не находит… Не могли бы Вы сказать что нужно сделать, чтобы программа скомпилировалась и собрала мне, все-таки, картинку?

Ответить

Вольтик.ру

15.10.2018 17:33

Здравствуйте! По этой ссылке автор данного кода объясняет, как его правильно установить и запустить.

Ответить

Акерке

20.11.2018 12:17

Добрый день! мы соединили Arduino Nano c камерой модуль оv7670, с помощью Arduino IDE. И нам почему то выдал такую ошибку: C:\Users\Uzer\Downloads\LiveOV7670 (1)\LiveOV7670\LiveOV7670.ino:8:22: fatal error: avr / io.h: No such file or directory

#include

compilation terminated.

exit status 1
Ошибка компиляции для платы Arduino Nano.

Ответить

Акерке

20.11.2018 12:28

В статье написано: ” Он подойдёт для всех Arduino, имеющих в основе ATMega328P (Nano, Uno, Pro Mini 328 и клоны).” МЫ СКОПИРОВАЛИ СКЕТЧ И СДЕЛАЛИ КОМПИЛЯЦИЮ И НАМ ВЫДАЛ ОШИБКА, (ОШИБКА СВЕРХУ)

В чем проблема?)))))

Ответить

Вольтик.ру

20.11.2018 17:00

Ошибка заключается в том, что ваша среда разработки не может найти одну из необходимых библиотек, о чем говорит фраза fatal error: avr / io.h: No such file or directory

Ответить

Николай

19.05.2019 14:20

Как можно изменить данный код для платы Arduino Due?

Ответить

Арсений

25.11.2019 17:06

Как запустить камеру для снятия картинки 40×30 пикселей?

Ответить

Макс

28.11.2019 22:49

Можно сделать, чтобы Ардуино передавала изображение не на компьютер, а через приёмопередатчик на другую Ардуину и через неё на дисплей?

Ответить

Дмитрий

07.02.2020 18:17

У меня есть пару вопросов по поводу этой чудо камеры, и вашего кода. Я на самом деле своего рода новичок в работе с регистрами, и у меня появилось пару вопросов. Первый вопрос, где вы нашли подробнейшую информацию на эту камеру, потому что в даташите на эту камеру многие регистры не описаны? И второй вопрос. Каким образом вы работаете с зарезервированными регистрами камеры, если о них вообще ничего не известно? Ведь по идеи, они зарезервированы для того чтобы с ними мы не контактировали. Либо же я ошибаюсь, тогда почему?

Ответить

Default

18.12.2020 12:56

Не рабоает. Пробывал разные программы для захвата. схема подключения в норме , ток идет. Походу стопорится в самом коде. А конкретно, в функции ArduinoUnoInut() после строки _delay_ms() он при попытке вывести в порт значение для проверки начинает выводить инвертированный знак вопроса. До этой строчки он без проблем выводит в порт значения.

Ответить

Камера OV7670 – подключение к Arduino

Краткий обзор

Схема подключения

Подключение в Arduino IDE

Товары из статьи в нашем магазине

Arduino Uno R3 (ATmega 328P / CH340G)

OV7670 – камера для Arduino

Прозрачная макетная плата на 400 точек (breadboard)

Шлейф проводов «Папа — Мама» (20см, 40шт.)

Самые популярные материалы в блоге

За все время

За сегодня

17 комментариев. Оставить новый

Добавить комментарий Отменить ответ