LCD-шилд для OpenMV своими руками

В своем первом обзоре я рассказал о платформе OpenMV – плате на основе микроконтроллера STM32F765 с поддержкой камеры и реализующей алгоритмы машинного зрения. В обзоре я отметил, что цена на оригинальные платы расширения для OpenMV довольно высока, но благодаря открытости платформы некоторые из них возможно изготовить самостоятельно.

В данном обзоре речь пойдет об изготовлении LCD-шилда для визуализации изображения захваченного камерой непосредственно на миниатюрном 1.8” TFT дисплее.

Основой шилда является дисплей на базе контроллера ST7735. Разрешение дисплея 160*128 пикселей, глубина цвета 16 бит, работает по шине SPI, размеры 46*34*2 мм.

На Aliexpress можно приобрести как отдельно матрицу, так и матрицу с платой, на которой установлена вся необходимая обвязка и выведены пины для удобного подключения к управляющему микроконтроллеру с помощью проводов. Для повторения оригинального шилда необходима матрица без обвязки. Стоит она, кстати, гораздо дешевле.

Я имею небольшой опыт пайки SMD компонентов, поэтому оригинальная плата шилда была переработана: компоненты типоразмера 0603 были заменены на 1206 для удобной пайки. Обвязки на плате совсем немного, так что её редактирование не составило большого труда.
Плата создана в среде EasyEDA, куда предварительно загружена оригинальная плата в формате Eagle.

Оригинальная плата шилда

Плата с компонентами типоразмера 1206

После проверки платы на соответствие электрической схеме и размерам OpenMV, было заказано её изготовление на производстве, благо есть достаточно сервисов и вариант ЛУТа не рассматривался. Из нескольких сервисов изготовления печатных плат я выбрал JLCPCB, который предлагает изготовление 5 плат за 2$ + доставка. Стоимость всего заказа с учетом доставки составила 8.63$. Платы были изготовлены оперативно, доставка заняла 11 дней.

После проверки платы приступил к сборке. У меня были резисторы и конденсаторы, не хватало только MOSFET транзистора, который я приобрел в местном радиомагазине по цене 10 руб. Я выбрал первый нагугленный N-канальный, который имелся в продаже (2N7002). Также стоит отметить, что на оригинальной плате присутствует индуктивность, номинал которой не указан, для фильтрации помех по питанию. Я обратился с вопросом о номинале данной индуктивности на форум OpenMV, разработчики ответили, что можно вообще её не использовать. Вместо индуктивности на плате установлен резистор-перемычка 0 Ом.

В целом сборка не заняла много времени. Я первый раз паял шлейф дисплея и это оказалось довольно несложно. Для пайки smd компонентов использовал фен и паяльную пасту, одним неприятным моментом стало то, что паяльная паста за долгое время хранения испортилась, и не получилось запаять все компоненты с первого раза.

После сборки и очистки платы ещё раз проверил номиналы всех компонентов и плату на отсутствие короткого замыкания.
При включении дисплей загорелся белым, что подало надежду на правильность сборки. Однако, при запуске примера на дисплее ничего не появилось. Пробовал отключить плату, проверял пример, всё тщетно — не заработало. После пропайки шлейфа дисплея и разъемов ничего не изменилось.

Решил проверить на второй имеющейся у меня плате OpenMV и все сразу заработало. Что тому причиной, выяснить пока не удалось, возможно более старая прошивка, возможно плохой контакт самих штырьковых разъемов запаянных на плату OpenMV.
Проверил простой пример вывода изображения с камеры на дисплей и вывод изображения с наложением данных ИК-матрицы AMG8833, о подключении которой к OpenMV рассказывалось в первом обзоре.

Несколько фотографий того, что получилось в итоге.




Режим «ночного виденья» с включенными ИК-диодами.

При выводе на дисплей частота кадров составляет 28 FPS (при заблокированном буфере кадра в OpenMV IDE). При резкой смене кадров видна перерисовка экрана. Потребление OpenMV с дисплеем в пике составляет 200 мА.

Итоговая стоимость LCD-шилда с учетом изготовления пяти плат и их доставки составила порядка 11$ против 20$ за оригинальный шилд + доставка 6$.

Я продолжу экспериментировать с OpenMV и следующим этапом я хочу повторить WiFi-шилд.

P.S.

С теми, кто заинтересовался OpenMV и приобрел её, могу поделиться оставшимися у меня 4-мя платами LCD-шилда.