OpenMV Cam H7 Plus

OpenMV Cam H7 Plus yhdistää STMicroelectronics STM32H743 -piirin (Cortex‑M7 @ 480 MHz) 32 Mt:n ulkoiseen SDRAM-muistiin, 32 Mt:n QSPI flash-muistiin, laitteistopohjaiseen JPEG-koodekkiin ja OV5640 5MP -kameramoduuliin irrotettavalla kantajalla. Ylimääräinen muisti sopii hyvin korkean resoluution kuvaukseen ja suuriin kuvapuskureihin.

OpenMV Cam H7 Plus

Täydellinen datalehti, valokuvat ja mitat löytyvät OpenMV Cam H7 Plus -tuotesivulta.

Kohokohdat

  • STMicroelectronics STM32H743 Cortex‑M7 480 MHz:n taajuudella (1027 DMIPS).

  • Laitteistopohjainen JPEG-enkooderi/-dekooderi.

  • 32 Mt ulkoista SDRAM-muistia (32‑bittinen @ 100 MHz, 400 Mt/s) sekä 1 Mt sisäistä SRAM-muistia.

  • 2 Mt sisäistä flash-muistia + 32 Mt ulkoista QSPI flash-muistia (~100 Mt/s luku).

  • OV5640 5MP rolling‑shutter -sensori.

  • Full‑speed USB (12 Mb/s) — näkyy isäntäkoneelle VCP- ja USB-massamuistilaitteena.

  • microSD-paikka — SD enintään 2 Gt, SDHC enintään 32 Gt, SDXC enintään 2 Tt.

  • LiPo-akkuliitin (ei sisäänrakennettua laturia — käytä ladattua kennoa tai syötä virtaa VIN/USB-liitännästä).

  • 10 I/O-nastaa, 5 V:n sietokyky 3,3 V:n lähdöllä, 25 mA nastaa kohti (yhteensä 120 mA koko liittimessä), keskeytyskykyiset. P6 ei siedä 5 V:a ADC- tai DAC-tilassa käytettäessä.

  • Käyttäjän RGB-LED ja kaksi suuritehoista 850 nm:n IR-LEDiä aktiiviseen valaistukseen heikossa valossa.

Muista

H7 Plus -mallissa ei ole sisäänrakennettua virranhallintapiiriä: siinä ei ole akkulaturia, akkujännitteen ADC:tä, lataus-/virtatilan LEDejä eikä laitteistopohjaista virtapainiketta. Kytke valmiiksi ladattu LiPo akun JST-liittimeen tai syötä levylle virtaa USB:n / VIN:n kautta.

Nastajärjestys

OpenMV Cam H7 Plus OV5640 -nastajärjestys

Nastojen viiteopas

Nastan nimi

Toiminto

P0

UART1 RX / SPI2 MOSI

P1

UART1 TX / SPI2 MISO

P2

SPI2 SCK / FDCAN2 TX

P3

SPI2 NSS (CS) / FDCAN2 RX

P4

I2C2 SCL / UART3 TX / TIM2 CH3

P5

I2C2 SDA / UART3 RX / TIM2 CH4

P6

ADC / DAC / TIM2 CH1

P7

I2C4 SCL / TIM4 CH1

P8

I2C4 SDA / TIM4 CH2

P9

digitaalinen I/O

RESET

vedä GND:hen nollataksesi levyn

SYN

kehyssynkronointi (frame‑sync) -nasta — johdotettu vain kamerasensoriin

BOOT0

vedä 3,3 V:iin virrankytkennän yhteydessä DFU- / ROM-käynnistyslataimeen siirtymistä varten

LED_RED

RGB-LEDin punainen kanava (aktiivinen alhaalla)

LED_GREEN

RGB-LEDin vihreä kanava (aktiivinen alhaalla)

LED_BLUE

RGB-LEDin sininen kanava (aktiivinen alhaalla)

LED_IR

suuritehoiset IR-LEDit (molemmat kanavat ohjataan yhdessä)

Muista

Liittimen SYN-nasta on kytketty suoraan kamerasensorin liipaisu- / valotuslinjaan — se ei reititä MCU:lle H7 Plus -mallissa. Ohjaa tai lue sitä ulkoisesti; sitä ei voi vaihtaa MicroPythonista.

Virtanastat

  • 3.3V — säädelty 3,3 V:n linja. Enintään 250 mA käytettävissä lisäkorteille (vähemmän, jos microSD-kortti on käytössä). Toisin kuin uudemmissa kameroissa, tämä nasta on kaksisuuntainen — katso alla oleva varoitus.

  • VIN — 3,6–5 V:n tulo. Syöttää levylle virtaa sisäänrakennetun säätimen kautta.

  • GND — yhteinen maa.

Levyllä on myös 3,7 V:n LiPo-liitin, mutta H7 Plus -mallissa ei ole akkulaturia — kytke valmiiksi ladattu kenno tai syötä sen sijaan VIN- / USB-virtaa.

Muista

Kun sekä USB että VIN/LiPo ovat kytkettyinä, VIN/LiPo-tulo voittaa — sisäänrakennettu virtakytkin valitsee sen USB:n sijaan levyn virransyöttöön.

Varoitus

Akkuliitin ja VIN on kytketty yhteen H7 Plus -mallissa. Älä kytke LiPo-akkua ja syötä VIN-virtaa samanaikaisesti — kaksi virtalähdettä taistelevat keskenään ja voivat vahingoittaa akkua, levyä tai molempia.

Varoitus

Voit syöttää H7 Plus -mallille virtaa syöttämällä 3,3 V suoraan 3.3V-nastaan, jos et halua kulkea sisäänrakennetun säätimen kautta. Tässä tapauksessa älä syötä samanaikaisesti myös VIN- tai USB-virtaa — säätimen taaksepäin ajaminen toisen virtalähteen ollessa aktiivinen voi vahingoittaa pysyvästi ja tuhota kameran.

Vihje

Käytä akun keston arviointityökalua mallintaaksesi, kuinka kauan H7 Plus toimii akulla tietyllä aktiivisen / syvän unen käyttöjaksolla.

Palautus- ja virheenkorjausnastat

  • RESET — vedä GND:hen nollataksesi levyn. Sen vapauttaminen antaa MCU:n käynnistyä normaalisti.

  • BOOT0 — vedä 3,3 V:iin levyä virrankytkettäessä siirtyäksesi STM32-ROM-käynnistyslataimeen (DFU-tila). OpenMV IDE käyttää tätä tilaa sisäänrakennetun käynnistyslataimen uudelleenflashaukseen.

Levyssä on SWD-virheenkorjausliitin (RST / SWCLK / SWDIO / SWO) GPIO-liittimen vieressä, yhteensopiva ST‑LINK- ja SEGGER J‑Link -sovittimien kanssa.

Muista

SWO-jäljitysnasta on jaettu kameraliittimen SPI-kellolinjan kanssa. SWO:ta ei voi käyttää samanaikaisesti minkään SPI:n kautta MCU:n kanssa kommunikoivan kameramoduulin kanssa — esimerkiksi FLIR® Lepton® Adapter Module -moduulin — valitse jompikumpi.

Sisäänrakennetut oheislaitteet

LEDit

H7 Plus -mallissa on yksi käyttäjän RGB-LED sekä pari suuritehoista 850 nm:n IR-LEDiä:

  • Käyttäjän RGB-LED — ohjelmistolla ohjattava, esitetty muodoissa LED_RED, LED_GREEN ja LED_BLUE

    from machine import LED

LED("LED_RED").on()
LED("LED_GREEN").on()
LED("LED_BLUE").on()

  • IR-LEDit — molemmat LEDit ohjataan yhdessä LED_IR-nastan kautta. LED_IR on johdotettu laitteistossa aktiiviseksi ylhäällä (active high), kun taas laiteohjelmisto käsittelee jokaista muuta sisäänrakennettua LEDiä aktiivisena alhaalla, joten käytä low() / high() ‑metodeja eikä on() / off() ‑metodeja (jotka kääntäisivät logiikan):

    from machine import LED

ir = LED("LED_IR")
ir.low()    # turn IR illumination ON
ir.high()   # turn IR illumination OFF

Kamerasensori

OV5640:tä ohjataan csi — kennot -moduulin kautta:

import csi

cam = csi.CSI()
cam.reset()
cam.pixformat(csi.RGB565)
cam.framesize(csi.QVGA)
cam.snapshot(time=2000)       # let auto‑exposure settle

while True:
    img = cam.snapshot()

OV5640:ssä on sisäänrakennettu JPEG-pakkain. Aseta csi.CSI.pixformat arvoon csi.JPEG, niin sensori toimittaa pakatut kehykset suoraan kameralle kameraväylän kautta, mikä tekee korkean resoluution kuvauksista käytännöllisiä: csi.HD (1280×720), csi.FHD (1920×1080) ja täysi 5MP csi.WQXGA2 (2592×1944) virtaavat kaikki JPEG-muodossa. Säädä pakkausta csi.CSI.quality -arvolla (0-100, suurempi = isommat kehykset, enemmän yksityiskohtia):

cam.pixformat(csi.JPEG)
cam.framesize(csi.WQXGA2)
cam.quality(90)

Sensori sijaitsee irrotettavassa moduulissa — vaihda se mihin tahansa muuhun OpenMV-kameramoduuliin (global shutter, lämpö, korkeampi resoluutio jne.) muuttamatta muuta osaa levystä.

Koneoppiminen

ml — Koneoppiminen suorittaa kvantisoituja TFLite-malleja Cortex‑M7:llä CMSIS‑NN -ytimillä — riittävän nopeasti kompakteille tunnistimille muutamalla kehyksellä sekunnissa. Vain luku ‑tilassa olevan /rom-tiedostojärjestelmän mallit ladataan suoraan flash-muistista kopioimatta niitä RAM-muistiin. Tässä 128×128 BlazeFace -tunnistin, joka piirtää tunnistetut kasvot ja niiden kuusi maamerkkiä jokaiseen kehykseen:

import csi
import time
import ml
from ml.postprocessing.mediapipe import BlazeFace

# Initialize the sensor.
csi0 = csi.CSI()
csi0.reset()
csi0.pixformat(csi.RGB565)
csi0.framesize(csi.VGA)
csi0.window((400, 400))

# Load built-in face detection model
model = ml.Model("/rom/blazeface_front_128.tflite", postprocess=BlazeFace(threshold=0.4))
print(model)

clock = time.clock()
while True:
    clock.tick()
    img = csi0.snapshot()

    # faces is a list of ((x, y, w, h), score, keypoints) tuples
    for r, score, keypoints in model.predict([img]):
        ml.utils.draw_predictions(img, [r], ("face",), ((0, 0, 255),), format=None)

        # keypoints is a ndarray of shape (6, 2)
        # 0 - right eye (x, y)
        # 1 - left eye (x, y)
        # 2 - nose (x, y)
        # 3 - mouth (x, y)
        # 4 - right ear (x, y)
        # 5 - left ear (x, y)
        ml.utils.draw_keypoints(img, keypoints, color=(255, 0, 0))

    print(clock.fps(), "fps")

microSD-kortti

Kun kortti on asetettu paikalleen, se liitetään automaattisesti polkuun /sdcard ja on käytettävissä tavallisen tiedostojärjestelmän kautta:

import os

for entry in os.listdir("/sdcard"):
    print(entry)

Väyläviiteopas

GPIO

Käytä machine.Pin -luokkaa lukeaksesi tai ohjataksesi mitä tahansa silkkipainettua nastaa. Lähdöt ovat 3,3 V CMOS, 5 V:n sietokyky tulopuolella ja voivat upottaa/lähettää enintään 25 mA nastaa kohti (yhteensä 120 mA koko liittimessä).

from machine import Pin

out = Pin("P0", Pin.OUT)
out.on()
out.off()
out.value(1)

inp = Pin("P1", Pin.IN, Pin.PULL_UP)
print(inp.value())

Mikä tahansa tulonasta voi myös laukaista keskeytyksen reunasiirtymillä:

def handler(pin):
    print("triggered:", pin)

Pin("P1", Pin.IN, Pin.PULL_UP).irq(
    handler, Pin.IRQ_FALLING | Pin.IRQ_RISING,
)

UART

Väylä

TX

RX

UART1

P1

P0

UART3

P4

P5

 
from machine import UART

uart = UART(3, baudrate=115200)
uart.write("hello")
uart.read(5)

I²C

Väylä

SCL

SDA

I2C2

P4

P5

I2C4

P7

P8

 
from machine import I2C

i2c = I2C(2, freq=400_000)
i2c.scan()
i2c.writeto(0x76, b"hi")

Samaa laitteistoa voi käyttää myös kohdetilassa (slave) machine.I2CTarget -luokan kautta paljastaaksesi muistialueen toiselle I²C-ohjaimelle:

from machine import I2CTarget

buf = bytearray(32)
target = I2CTarget(2, addr=0x42, mem=buf)

SPI

Väylä

MOSI

MISO

SCK

CS

SPI2

P0

P1

P2

P3

 
from machine import SPI
from machine import Pin

spi = SPI(2, baudrate=10_000_000)
cs = Pin("P3", Pin.OUT, value=1)   # CS is not driven by the SPI peripheral

cs.value(0)
spi.write(b"hello")
cs.value(1)

CAN (FDCAN)

Väylä

TX

RX

FDCAN2

P2

P3

 
from machine import CAN

can = CAN(2, 500_000)
can.set_filters(None)
can.send(0x123, b"\xDE\xAD\xBE\xEF")
print(can.recv())

ADC ja DAC

P6 on ainoa käyttäjän analoginen nasta. Sitä voidaan käyttää joko 12‑bittisenä ADC-tulona tai DAC-lähtönä.

  • ADC — täysi asteikko 3,3 V:ssa nastassa:

    from machine import ADC
import time

adc = ADC("P6")
while True:
    voltage = adc.read_u16() * 3.3 / 65535
    print(voltage)
    time.sleep_ms(100)

  • DAC — pyb.DAC -luokan kautta. 8‑bittinen arvo kattaa 0–3,3 V:

    from pyb import DAC

dac = DAC("P6")
voltage = 1.65
dac.write(int(voltage / 3.3 * 255))

ADC- tai DAC-tilassa P6 sietää vain 3,3 V:a — älä syötä siihen 5 V:a.

PWM

Nasta

Ajastin / kanava

P4

TIM2 CH3

P5

TIM2 CH4

P6

TIM2 CH1

P7

TIM4 CH1

P8

TIM4 CH2

Muista

TIM1 on varattu laiteohjelmistolle kamerasensorin pikselikellon generointiin, joten fyysisesti nastoissa P0/P1/P2 olevia TIM1-kanavia ei voi käyttää käyttäjän PWM:ään kameraa rikkomatta.

TIM4 on jaettu pyb.Servo -luokan kanssa — servon instansiointi konfiguroi koko ajastimen uudelleen 50 Hz:n toimintaan, joten älä sekoita machine.PWM -käyttöä nastoissa P7/P8 pyb.Servo -luokan kanssa samassa skriptissä.

Ohjaa mitä tahansa niistä machine.PWM -luokan kautta:

from machine import Pin, PWM

pwm = PWM(Pin("P7"), freq=1_000, duty_u16=32768)

Ohjelmistolla bit‑banged-väylät

machine.SoftI2C ja machine.SoftSPI toimivat millä tahansa GPIO:lla, jos tarvitset lisäväylän.

Lämpösensori (levyn ulkopuolinen)

Laiteohjelmisto sisältää fir — lämpösensorin ajuri (fir == far infrared) -ajurin ulkoisesti johdotetuille lämpökameroille:

  • MLX90621 — 16 × 4 IR-matriisi

  • MLX90640 — 32 × 24 IR-matriisi

  • MLX90641 — 16 × 12 IR-matriisi

  • AMG8833 — 8 × 8 IR-matriisi

Johdota moduuli levyn I²C-väylään ja lue kehykset komennoilla fir.init() + fir.snapshot()

import time
import image
import fir

fir.init()                          # auto‑detects the sensor
clock = time.clock()

while True:
    clock.tick()
    try:
        img = fir.snapshot(x_scale=5, y_scale=5,
                           color_palette=image.PALETTE_IRONBOW,
                           hint=image.BICUBIC,
                           copy_to_fb=True)
    except OSError:
        continue
    print(clock.fps())

fir-ajuri kommunikoi sensorin kanssa vain I²C 2 -väylän kautta — johdota moduuli nastoihin P4 (SCL) ja P5 (SDA).

Ajoitus

time

time -moduuli kattaa estävät viiveet, monotoniset tikit ja kuluneen ajan mittauksen:

import time

time.sleep(1)              # seconds
time.sleep_ms(500)
time.sleep_us(10)

start = time.ticks_ms()
# ...do work...
elapsed = time.ticks_diff(time.ticks_ms(), start)

Virtuaaliset ajastimet

machine.Timer ajoittaa jaksottaisia tai kertaluonteisia takaisinkutsuja kuluttamatta laitteistoajastinpaikkaa. Anna id:ksi -1 käyttääksesi virtuaalista (ohjelmisto)ajastinta:

from machine import Timer

one_shot = Timer(-1)
one_shot.init(period=5_000, mode=Timer.ONE_SHOT,
              callback=lambda t: print("once"))

periodic = Timer(-1)
periodic.init(period=2_000, mode=Timer.PERIODIC,
              callback=lambda t: print("tick"))

Jaksoarvot ovat millisekunteina. Kutsu deinit() pysäyttääksesi ja vapauttaaksesi paikan.

Reaaliaikakello

machine.RTC ylläpitää seinäkelloaikaa nollausten yli:

from machine import RTC

rtc = RTC()
rtc.datetime((2026, 4, 30, 4, 12, 0, 0, 0))   # Y, M, D, weekday, h, m, s, subsec
print(rtc.datetime())

Vahtikoira

machine.WDT nollaa levyn, jos sovellus jumiutuu. Kun se on käynnistetty, sitä ei voi pysäyttää tai konfiguroida uudelleen — syötä sitä jaksottaisesti pääsilmukassasi:

from machine import WDT

wdt = WDT(timeout=5_000)   # 5 second window
while True:
    # ...do work...
    wdt.feed()

Käynnistys- ja ajonaikaiset tiedot

USB-käynnistyslataimen aikaikkuna

Jokaisen virrankytkennän yhteydessä kamera suorittaa lyhyen käynnistyslataimen (muutaman sekunnin), jonka avulla OpenMV IDE voi päivittää laiteohjelmiston ilman, että käyttäjän tarvitsee siirtyä DFU-tilaan. Kun aikaikkuna umpeutuu, käynnistyslatain luovuttaa ohjauksen tiedostolle boot.py ja sitten main.py.

Käynnissä oleva skripti voi siirtyä takaisin käynnistyslataimeen pyydettäessä kutsumalla machine.bootloader()

import machine

machine.bootloader()

Tiedostojärjestelmä ja käynnistysjärjestys

H7 Plus -laiteohjelmisto liittää käynnistyksen yhteydessä enintään kolme tiedostojärjestelmää:

  • Sisäinen flash-muisti — aina liitettynä polkuun /flash. Sisältää oletuksena tiedostot main.py ja README.txt; luodaan aivan ensimmäisellä käynnistyksellä.

  • microSD-kortti — jos kortti on asetettu paikalleen, se liitetään polkuun /sdcard.

  • ROMFS — vain luku ‑tilainen, muistiin kartoitettu tiedostojärjestelmä polussa /rom, jota käytetään suurten data-aineistojen (esim. tekoälymallien) toimittamiseen, jotka hyötyvät zero-copy-pääsystä. MicroPython liittää sen automaattisesti käynnistyksen yhteydessä ennen kuin mikään käyttäjän Python-koodi suoritetaan.

Liittämisen jälkeen työhakemistoksi asetetaan /sdcard, kun kortti on paikallaan, muuten /flash. Tulkki suorittaa sitten skriptit kyseisestä hakemistosta:

  • boot.py suoritetaan jokaisen pehmeän nollauksen yhteydessä (kylmäkäynnistys, Ctrl‑D REPL:stä tai aina kun käynnissä oleva skripti palaa).

  • main.py suoritetaan vain kylmäkäynnistyksessä, heti tiedoston boot.py jälkeen. Myöhemmät pehmeät nollaukset suorittavat boot.py-tiedoston uudelleen mutta siirtyvät suoraan REPL:iin — suorittaaksesi main.py-tiedoston uudelleen sinun on nollattava levy kokonaan.

boot.py- tai main.py-tiedoston pudottaminen SD-kortille ohittaa flash-muistissa olevan kopion koskematta siihen — molemmat tiedostot etsitään käynnistyshakemistosta (/sdcard, kun kortti on liitettynä, muuten /flash).

Vasta flashatun levyn mukana toimitettu oletustiedosto main.py vain vilkuttaa käyttäjän RGB-LEDin sinistä kanavaa sydämenlyöntinä (kaksi lyhyttä pulssia, lyhyt tauko), jotta voit todeta laiteohjelmiston käynnistyneen puhtaasti ilman isäntäkonetta.

sys.path laajennetaan sisältämään kaikki kolme tiedostojärjestelmää ja niiden lib/-alihakemistot, joten tuotavat moduulit voivat sijaita poluissa /flash/lib, /sdcard/lib tai /rom/lib.

Pakottaaksesi järjestelmän ohittamaan asetetun SD-kortin (esimerkiksi suorittaaksesi flash-muistin main.py-tiedoston, vaikka kortti on paikallaan), luo tyhjä tiedosto nimeltä SKIPSD polun /flash juureen.

USB:n kautta yhdistettynä käynnistystiedostojärjestelmä (/sdcard, jos kortti on paikallaan, muuten /flash) näkyy isäntäkoneella myös USB-massamuistiasemana, jolloin voit muokata tiedostoja boot.py, main.py ja muita tiedostoja suoraan. Poista asema turvallisesti ennen kameran nollaamista, jotta isäntäkone tyhjentää välimuistissa olevat kirjoitukset.

Muista

Koska käyttöjärjestelmä käsittelee asemaa passiivisena lohkolaitteena, OpenMV Camissa suoritettavan koodin luomat tai muokkaamat tiedostot eivät näy ennen kuin isäntäkone liittää aseman uudelleen. Jos sekä käyttöjärjestelmä että OpenMV Cam kirjoittavat samaan tiedostojärjestelmään samanaikaisesti, käyttöjärjestelmä voittaa ja korvaa kameran tekemät muutokset. Käytä SD-korttia kaikelle skriptin takaisin kirjoittamalle datalle ja liitä asema uudelleen ennen kuin luet näitä tiedostoja isäntäkoneelta.

Muista

Käyttäjän RGB-LEDin punainen kanava voi syttyä hetkellisesti, kun isäntäkone lukee USB-massamuistiasemalta tai kirjoittaa sille — tämä on laiteohjelmiston ohjaama aktiivisuusilmaisin, ei vika.

Tallennustilan koot

H7 Plus toimitetaan seuraavasti:

  • /flash — 24 Mt FAT-tiedostojärjestelmä, luku/kirjoitus.

  • /rom — 8 Mt vain luku ‑tilainen muistiin kartoitettu ROMFS, jota käytetään skriptien ja ML-mallien toimittamiseen, jotka hyötyvät zero-copy-mmap-pääsystä.

  • /sdcard — asetetun microSD-kortin (kun paikalla) koko kokonaisuudessaan, luku/kirjoitus.

Vakavan virheen ilmaisin

Jos käyttäjän RGB-LED kiertää nopeasti kaikkien värien läpi — niin nopeasti, että se näyttää yleensä tuikkivalta valkoiselta LEDiltä erillisten sävyjen sijaan — laiteohjelmisto on kohdannut palautumattoman vakavan virheen (hard fault). Flashaa laiteohjelmisto uudelleen palautuaksesi; jos uudelleenflashaus ei auta, levy voi olla fyysisesti vaurioitunut.

Ohjelmistokirjastot

Katso kirjastohakemistosta täydellinen lista moduuleista — mukaan lukien ne, jotka ovat ainutlaatuisia H7 Plus -koontiversiolle.