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全局快门· 快门效率 >99% 60 fps· 752×480 全帧率 8 bit· D0–D7 + 行场同步 24 MHz· 板载有源晶振
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MT9V034 全局曝光工业摄像头模块

1/3 英寸 752×480、6.0µm 像素,TrueSNAP 全局快门整帧同时曝光,拍转动的工件不会像卷帘快门那样拉斜。8 位并口配 PCLK 上升沿采样,板载 24MHz 晶振与 M12 镜头座,插上就能出图。

752 × 480 TrueSNAP 全局快门 60 fps 8 bit 并口 近红外增强 M12 镜头座 28 × 27 mm

01 全局快门,拍动的东西不歪

卷帘快门一行一行曝光,物体一动就被拉斜;TrueSNAP 让 480 行同时开始、同时结束,形状和时间都对得上。

整帧同时曝光

全局快门的电荷在同一时刻积累、同一时刻转移,快门效率 >99%。拍旋转件、振动件、流水线上的工件不会出现斜边或果冻效应。

752×480 @ 60 fps

26.66 MHz 主时钟下整帧 16.66 ms,正好 60 帧。行周期 846 个时钟,其中 752 个是有效像素,其余是行消隐。

8 位并口直出

模块把 DOUT9–DOUT2 引到 D7–D0,取 10 位转换结果的高 8 位;FPGA 用 PCLK 上升沿锁存,HREF 判行、VSYNC 判帧,三个信号就能收。

近红外增强

黑白版对 850 nm 有响应,去掉红外截止片、配红外补光,就能在无可见光的场合成像,适合夜视与隐蔽监测。

4.8 V/lux·s,HDR >110 dB

550 nm 下响应度 4.8 V/lux·s,线性段动态范围 >55 dB,HDR 模式可到 110 dB 以上;双寄存器组能在行间实时切换曝光,明暗两套参数交替输出。

同一块 28×27mm 底板

与 MT9M001 模块同一块 28×27mm 底板,1–16 脚针序完全一致,换传感器不用重做线束;窗口可裁到任意小尺寸,2×2 / 4×4 合并还能把灵敏度提高 4–16 倍。

全局快门 · 480 行同时曝光 t0 一起开始,t1 一起结束 行 1 行 2 行 3 行 4 同一时刻曝光,运动物体不畸变 卷帘快门 · 逐行错开 每行晚 31.72 µs 开始 行 1 行 2 行 3 行 4 曝光错开,运动方向被拉斜
曝光时序 左:480 行在同一时刻开始、同一时刻结束,运动物体的四条边同时成像;右:卷帘快门每行错开一个行周期,物体在画面里被拉成斜的。图中只画 4 行示意。

02 技术参数

传感器数据取自 Aptina MT9V034 数据手册(Rev. A);模块部分取自 MT9V034 VER1.0 原理图与实测。

光学尺寸1/3 英寸,感光面 4.51 × 2.88 mm,对角 5.35 mm
有效像素752 × 480(Wide-VGA),360,960 像素
像素尺寸6.0 µm × 6.0 µm
快门类型TrueSNAP 全局快门,同时曝光、同时读出,快门效率 >99%
帧率60 fps @ 26.66 MHz;板载 24 MHz 晶振下约 54 fps
ADC10 bit 列并行(可选 12→10 bit 压扩)
数据输出模块引出 8 bit 并口(DOUT9–DOUT2 → D7–D0)+ VSYNC / HREF / PCLK
主时钟SYSCLK 26.66 MHz 典型,13–27 MHz;PIXCLK 约为其反相
响应度4.8 V/lux·s(550 nm)
动态范围>55 dB 线性;>110 dB(HDR 模式)
供电3.3 V ±0.3 V,所有电源域同一电压
功耗<160 mW @ 27 Mp/s(LVDS 关断);待机 120 µW
工作温度−30 ℃ ~ +70 ℃(环境)
封装48-pin CLCC
串行配置口两线串口(兼容 I²C),16 位寄存器;本模块从地址 0xB8 写 / 0xB9 读

模块与板载资源

模块尺寸28 × 27 mm,四角 4 个安装孔
对外接口J1:2×10 排针,2.54 mm 间距;1–16 脚与 MT9M001 模块同针序,17–20 为各自的控制脚
镜头座M12(S 接口),标配 6 mm F1.2 / 1/3″ 镜头,侧向锁紧螺钉可锁焦
主时钟板载 24 MHz 有源晶振(Y1),经 33Ω 串阻送到 SYSCLK
复位R2 10K + C8 1µF 上电 RC 复位,未引到排针
串行口上拉SCLK / SDAT 各 10K 上拉到 3.3 V(R3 / R4),可直接挂总线
输出使能OE 经 R7 10K 上拉,上电即输出;拉低可让 D0–D7 高阻
从地址S_CTRL_ADR0 / ADR1 均接 3.3 V → 写 0xB8、读 0xB9

03 20 针接口定义

J1 为 2×10 排针,双列编号:1、3、5…19 在一侧,2、4、6…20 在另一侧。板上有丝印,写管脚约束照这张表填。第 17–20 脚是 MT9V034 的控制脚,MT9M001 在同样位置上却是 RESET / TRIG / TMR / STR,两种模块互换时这四脚要改约束。

MT9V034 模块 J1 接口定义:1 D3V3、2 DGND、3 SCLK、4 SDAT、5 VSYNC、6 HREF、7 PCLK、8 XCLK、9–16 为 D7–D0、17 LED_OUT、18 EXPOSURE、19 OE、20 STANDBY。
接口定义 模块丝印与原理图一致;注意 1 脚是 3.3 V、2 脚是地,插反会直接短路电源。
针号 · 信号方向说明
1 D3V3电源3.3 V ±0.3 V,模块唯一供电,板上已有去耦
2 DGND地与主控共地,尽量短
3 SCLK输入两线串口时钟,板上 R3 10K 上拉到 3.3 V
4 SDAT双向两线串口数据,板上 R4 10K 上拉
5 VSYNC输出帧有效(FRAME_VALID),一帧期间为高
6 HREF输出行有效(LINE_VALID),一行像素期间为高
7 PCLK输出像素时钟,约为主时钟反相;数据在上升沿有效
8 XCLK输入主时钟(SYSCLK),板上经 R5 33Ω 接到时钟节点
9–16 D7–D0输出8 位像素数据,D7 为最高位(传感器 DOUT9),D0 为最低位(DOUT2)——取 10 位转换结果的高 8 位
17 LED_OUT输出补光灯频闪同步,经 R9 33Ω 引出,可直接驱动 LED 使能端
18 EXPOSURE输入上升沿启动一次曝光(Snapshot / Slave 模式);连续采集时拉低
19 OE输入输出使能,高有效;板上 R7 10K 上拉,默认使能
20 STANDBY输入高电平进入待机,功耗降到 120 µW;正常采集拉低

04 四个控制信号与时序

数据线之外,第 17–20 脚各管一件事:补光同步、外部触发、总线释放和待机。不用的输入脚接低电平即可,不影响出图。

LED_OUT · 补光同步

曝光窗口内的频闪脉冲,经 33Ω 串阻引到第 17 脚。直接接红外补光板的使能端,曝光与补光天然对齐,不用主控再算时间。

EXPOSURE · 外部触发

上升沿启动一次曝光,适合快照(Snapshot)与从机(Slave)模式:多台相机可以由同一个触发源同步,做双目或环形布光。

OE · 总线释放

高电平输出、低电平高阻。两颗模组共用一组 D0–D7 时,用 OE 分时选通,省掉外部总线开关。

STANDBY · 待机

拉高进入待机,整机电流降到 120 µW 量级;退出后寄存器保持,不用重新初始化,适合电池供电的间歇采集。

行场时序(26.66 MHz)

行周期846 个主时钟 = 31.72 µs(752 有效 + 94 行消隐)
行有效数据752 个像素 = 28.20 µs,HREF 为高期间每 PCLK 一个像素
场有效480 行 ≈ 15.23 ms
场消隐≈ 1.43 ms(可调,用于拉长帧周期)
整帧≈ 16.66 ms(60 fps)
单帧数据量752 × 480 = 360,960 字节(8 bit)
关于帧率:60 fps 是按 26.66 MHz 主时钟算的。板载 24 MHz 晶振时整帧约 18.5 ms(≈54 fps);要跑满 60 fps,由核心板从第 8 脚送 26.66 MHz 时钟即可,注意板上晶振与排针两路都经 33Ω 并在同一节点,只送一路。

05 上电实测

模块插在 20 针接口板上,FPC 排线引出,采集画面直接送到 7 寸 TFT,全程不接电脑。镜头是 M12 螺纹,标配 6 mm F1.2(水平视场约 41°),换 3.6 mm 看更广、换 8/12 mm 看更远,拧下来就能换。

整机实测:三脚架上固定摄像头,经 FPC 排线接到 Cyclone IV EP4CE30 核心板,采集的灰度画面实时显示在 7 寸 TFT 屏上。
整机实测 摄像头夹在三脚架上,FPC 排线接到 EP4CE30 核心板,752×480 灰度图实时送到 7 寸 TFT,帧率跟着像素时钟走。
分体安装:模块固定在蓝色 FPC 转接板上,8 针软排线接到 20 针小板,再插核心板。
分体安装 模块先上 FPC 转接板,再由软排线接到 20 针小板,摄像头可以离核心板几十厘米,机箱内走线自由。

06 配套资料

资料包里是原版手册、模块原理图、SCCB 配置序列和 Verilog 采集工程,拿到就能改。

MT9V034 数据手册

Aptina 原版 PDF,含寄存器表、行场时序图与 48 脚 CLCC 封装尺寸。

模块原理图

MT9V034 VER1.0 原理图,20 针定义、上拉与串阻、RC 复位都在图上。

SCCB 初始化参数

常用窗口与帧率的寄存器序列,直接写进 FPGA 的 I²C 配置模块。

Verilog 采集例程

PCLK 上升沿采样、双口 RAM 缓存一帧,可接 VGA、HDMI 或 TFT 显示。

黑白与彩色怎么选:MT9V034 是黑白(近红外增强)版本,MT9V032 是彩色版本,两者封装、引脚与寄存器基本兼容。要彩色图像选 MT9V032;要弱光、红外成像或一致的灰度值做测量,选 MT9V034。

要换镜头、加滤光片或配整套采集方案?

把核心板型号、线束长度与目标帧率发给我们,按你的接口配好线束与例程。

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