NV2+GW1N+STM32红外热成像数据显示

littleshrimp 发表于 2022-1-10 12:20

本帖最后由 littleshrimp 于 2022-1-10 12:20 编辑

为了让热成像的数据能在STM32上显示，上次计划使用GW1N将DS90C124的并行数据转成SPI串行数据<a href="https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1190850-1-1.html" target="_blank">热成像数据采集的GW1N DS90C124到SPI的并串转换</a>，因为是使用飞线连接50MHz的时钟频率STM32那边没法正确读取，这个问题需要将FPGA芯片直接和STM32画在一个板子上才以解决。当然上次的程序在FIFO处理上也有些问题，没有对FIFO为空时的数据做处理，使得收到的数据会有大量重复，不过这不是功能不能实现的主因。

目前情况SPI的方式不行还有DCMI的方式可用，DCMI是STM32的摄像头接口，使用8bit并行数据。使用GW1N可以非常方便的将DS90C124的并行数据转换成对应的8bit摄像头数据。这里为了简化STM32部分的编程我直用GW1N把14bit的热像数据做了处理，使它直接输出8bit/pixel的数据，STM32可以直接显示灰度数据。为了能显示颜色我又在STM32上做了CLUT（颜色查找表）这样就可以为黑白数据增加相应色彩的调色板功能。



 

FPGA部分的代码也比较简单，只需要对vsync和hsync做相应处理，然后再把14bit的数据做相应的剪裁即可，不过这里的offset是固定的，如果GW1N板子上有轻触按键就可以使用板子上的按键控制动态调节“亮度”。

<pre>
<code class="language-cpp">module ds90c124(
input rst_n,
input rclk,
input wirerout,
output reg vsync,
output wire hsync,
output wire data
);

reg hsync_reg,hsync_reg1;
assign hsync = ~hsync_reg;
reg data_reg;
assign data = data_reg;
reg vsync_reg,vsync_reg1;
reg offset = 14'd3000;
reg temp = 14'd0;

regcnt = 9'd0;
//rout = 1时行起始
//rout = rout = 1时，1时为帧起始
//rout= rout = 1时，1时为数据无效/0时数据有效

reg data_valid,data_valid1,data_valid2;

regvsync_cnt;
always@(posedge rclk) begin
 if(~rst_n) begin
 vsync_cnt <= 1'b0;
 end else begin
 if(rout & rout)begin
 vsync_cnt <= 1'b0;
 end else if(vsync_cnt < 5)begin
 vsync_cnt <= vsync_cnt + 1'b1;
 end
 end
end
always@(posedge rclk) begin
 if(~rst_n) begin
 vsync <= 1'b0;
 end else begin
 if(rout & rout)begin
 vsync <= 1'b1;
 end else if(vsync_cnt == 3)begin
 vsync <= 1'b0;
 end
 end
end

always@(posedge rclk) begin
 if(~rst_n) begin
 data_valid <= 1'b0;
 data_valid1 <= 1'b0;
 end else begin
 if(rout == 1'b1 && rout == 1'b0 && rout == 1'b0) begin
 data_valid1 <= 1'b1;
 end else if(rout == 1'b1 && (rout == 1'b1 || rout == 1'b1))begin
 data_valid <= 1'b0;
 data_valid1 <= 1'b0;
 data_valid2 <= 1'b0;
 end else begin
 data_valid2 <= data_valid1;
 data_valid <= data_valid2;
 end
 end
end

always@(posedge rclk) begin
 if(~rst_n) begin
 vsync_reg <= 1'b0;
 vsync_reg1 <= 1'b0;
 end else begin
 if(rout == 1'b1 && rout == 1'b1) begin
 vsync_reg1 <= 1'b1;
 end else if (data_valid1 == 1'b1)begin
 vsync_reg1 <= 1'b0;
 vsync_reg <= 1'b0;
 end
 vsync_reg <= vsync_reg1;
 end
end

always@(posedge rclk) begin
 if(~rst_n) begin
 data_reg <= 8'b0;
 end else begin
 if(rout > offset)begin
 if(rout - offset > 8'd255)
 data_reg <= 8'd255;
 else
 data_reg <= rout - offset;
 end else begin
 data_reg <= 8'b0;
 end
 end
end

always@(posedge rclk) begin
 if(~rst_n) begin
 cnt <= 9'b0;
 end else begin
 if(cnt == 324 || rout == 1'b1)begin
 cnt <= 9'b0;
 end else begin
 cnt <= cnt + 1'b1;
 end
 end
end

always@(posedge rclk) begin
 if(~rst_n) begin
 hsync_reg <= 1'b0;
 hsync_reg1 <= 1'b0;
 end else begin
 if(rout == 1'b1 && rout == 1'b0 && rout == 1'b0) begin
 hsync_reg1 <= 1'b1;
 end else if(cnt == 324)begin
 hsync_reg <= 1'b0;
 hsync_reg1 <= 1'b0;
 end else begin
 hsync_reg <= hsync_reg1;
 end
 end
end
endmodule</code></pre>

TOP模块主要在前期调试时生成一些测试代码，调好后把测试代码删除基本就没什么内容了。

<pre>
<code class="language-cpp">module top(
input rst_n,
input rclk,
input rout,
output pixck,
output vsync,
output hsync,
output data
);
ds90c124 ds90c124_ins(
.rst_n(rst_n),
.rclk(rclk),
.rout(rout),
.vsync(vsync),
.hsync(hsync),
.data(data)
);
assign pixck = rclk;

endmodule</code></pre>

因为这个STM32H7的显示屏分辨率比较高(800x472)，热成像是324*256没做放大处理看起来有点小。

  

板子上还是使用了大量的飞线，因为速率比较低（5MHz）显示324*256 30fps数据没受影响。



STM32的DCMI使用的是30*0.5的FPC接口，我在网上买了一个FPC到2.54的转接板这样就可以将GW1N和STM32连接。



我这几天在外地没带示波器这类的工具过来，实际测试时遇到一个问花了很长时间才找到问题，原因是商家赠送了一个小锡珠正好夹在2条数据线中间，造成短路。



  

 现在不确定GW1N的芯片在哪能买到，如果能买到芯片画个板玩起来就更方便了。

freebsder 发表于 2022-1-10 14:55

前面不久记得虾哥还在琢磨FPGA入门，现在虾哥FPGA已经开始搞事情了？哈哈，厉害厉害！

littleshrimp 发表于 2022-1-10 15:18

freebsder 发表于 2022-1-10 14:55
前面不久记得虾哥还在琢磨FPGA入门，现在虾哥FPGA已经开始搞事情了？哈哈，厉害厉害！

想玩点花样FPGA是躲不过去的坎，只可惜入门时不知道高云FPGA，要不可以省下很多时间。

freebsder 发表于 2022-1-10 15:27

littleshrimp 发表于 2022-1-10 15:18
想玩点花样FPGA是躲不过去的坎，只可惜入门时不知道高云FPGA，要不可以省下很多时间。

复杂系统入门确实不如简化系统直接。这个就像一来就折腾Linux内核，往往不容易摸到门。

bobde163 发表于 2022-5-25 13:49

版主，你的热成像相机哪里买到的，我刚去闲鱼上搜索了一下宝马夜视摄像头，几十到几千的都有，淘宝上基本都是几千上万，这里面有什么玄机？

littleshrimp 发表于 2022-5-25 13:59

bobde163 发表于 2022-5-25 13:49
版主，你的热成像相机哪里买到的，我刚去闲鱼上搜索了一下宝马夜视摄像头，几十到几千的都有，淘宝上基本都 ...

正常情况下，某鱼的价格都要2千左右，也有1千多一些的。有时会碰到几百块那种损坏严重的。

litego 发表于 2024-1-19 15:11

我是一个完全小白，之前完全不懂这类电子设备，但花了些时间，虽然我大概明白了一些原理，但具体实操还是一头雾水，比如解密过程中stm32是如何发出命令给can，eevblog我是看不太懂他们说的。这个帖子里面的开发板实在是太大了，我想做成便携手持，我对您在b站发布的那块板子很感兴趣，可否能出售给我？即使是pcb空板都好。谢谢

littleshrimp 发表于 2024-1-20 12:47

litego 发表于 2024-1-19 15:11
我是一个完全小白，之前完全不懂这类电子设备，但花了些时间，虽然我大概明白了一些原理，但具体实操还是一 ...

在那个帖子的回帖里有说明基本上就是获取随机数用密钥生成加密签名后返回给相机

litego 发表于 2024-1-20 16:18

littleshrimp 发表于 2024-1-20 12:47
在那个帖子的回帖里有说明基本上就是获取随机数用密钥生成加密签名后返回给相机

   好的，谢谢回答，另外我目前有一些疑问：

1.我不敢确定我的nv2是不是正常的，目前没有解密的情况下接入12v，电流表显示111毫安，can之间没有看到什么波形，或许是我的示波器不好，lvds有一个0.4v左右的电平在做周期，万用表测出位1.2v左右，请问这是否是正常的？

2.esp32可以控制can来解密是吧？还是stm32或者树莓pico更容易实现？

3.下面是我根据你的照片预估要准备的配件

部件包括

    1.ttl转can

    2.usb转ttl调试器

    3..ds90c124自制解串板

    4.tang primer 20k（帖子里高云的开发板太大了）

以上部件应该可以将nv2输出图像吧？

不好意思打扰您，还是希望有偿能得到你b站展示的自制板，无元件空板都可以，一张板子搞定。

litego 发表于 2024-7-16 13:43

亲爱的版主，跪求手持nv3输出原理图，pm我啊

littleshrimp 发表于 2024-7-16 22:08

litego 发表于 2024-7-16 13:43
亲爱的版主，跪求手持nv3输出原理图，pm我啊

NV3需要用解码芯片读数据

litego 发表于 2024-7-17 09:06

littleshrimp 发表于 2024-7-16 22:08
NV3需要用解码芯片读数据

我了解的应该是通过max9260解串然后用fpga采集再输出，是这样子吧？但我不是这个行业的，我无法理解和设计这些电路和周边电路的设计，麻烦您指导下哈，能有原理图就最好啦。

littleshrimp 发表于 2024-7-17 16:55

litego 发表于 2024-7-17 09:06
我了解的应该是通过max9260解串然后用fpga采集再输出，是这样子吧？但我不是这个行业的，我无法理解和设 ...

电路方面不复杂 原理你可以读max9260的数据手册了解 然后是如何通过FPGA读取、解析和显示数据，这部分没有一定经验很难上手。

litego 发表于 2024-7-17 19:07

littleshrimp 发表于 2024-7-17 16:55
电路方面不复杂 原理你可以读max9260的数据手册了解 然后是如何通过FPGA读取、解析和显示数据 ...

是的，很难上手，我不是做这个行业的，仅仅是喜欢捣鼓热成像，所以要求助您，麻烦私信一下，拜托了

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