串口摄像头(CAMERA)又称为数字拍照摄像头，JPEG摄像头等，是一款具有视频採集和图像压缩功能的设备，被广泛的运用于各种图像採集系统，环境监控，工业现场过程控制，医疗设备，可视电话，安全防盗，留像门铃，车载监控，远程监控，数字图像纪录等方面。其目前应该最广的领域为GPS定位监控所以又称为GPS串口摄像头。之所以是用串口摄像头命名是因为只能用串口对其进行操作，控制！
基本介绍
- 中文名：串口摄像头
- 快门：电子旋转快门
- 图像像素：30万像素
- 动态範围：60DB
详细介绍
串口摄像头是一款具有视频採集和图像压缩功能的摄像头，他是一个内含有拍图控制、视频捕捉、图像数据採集、JPEG图像压缩、串口通讯等功能齐全的工业级图像採集设备。串口摄像头一般都带有可选择的红外照明功能，能够实现自动照度补充、远程照明和完全隐蔽照明。内置JEPG压缩功能的数字输出嵌入式摄像设备，採用30W/130W/200W/500W像素实现逻辑控制的数字图像採集处理系统的设计原理和实现方法。它採用的晶片与器件，在保证性能的同时兼顾低功耗。图像具有640*480、320*240、160*128多种解析度，输出完整的JEPG并结合最适应的网路协定，将图像通过R232/485/TTL串口输出，为宽频套用提供了一个全新的产品，适用于各种非实时图像採集场合，如GPS车台管理系统，汽车内部监控，可视门铃，安防，远程监控，可视电话，电力部门抄表等。对于那些用单片机控制的，需要通过电话线或GPRS，CDMA网路传送图像的套用。
分类
接口根据串列接口形式不同，分为如下3 种类型：
（1）VF-06-485型，标準RS-485 。485 型是汇流排型接口，必须给其设定专用汇流排地址。传送命令时，命令的汇流排地址码和该摄像头的汇流排地址一致，串口摄像头才回响命令。
（2）VF-06-232型，标準RS-232；
（3）VF-06-TTL型 标準TTL接口
也可以根据像素来分类分为
（1）30万像素（最大解析度640*480）
（2）130万像素（最大解析度1024*768）
（3）200万像素（最大解析度1600*1200）
（4）500万像素（最大解析度4096*1220）
电气参数
:
象素尺寸:5.6um*5.6um
白平衡 :自动
暴光:自动
增益:自动
:（ERS）
:
信噪比:45DB
最大模拟增益:16DB
帧频:640*480 30fps
扫描模式:逐行扫描
可视角度：90度-170度（可选）
图像大小：640*480 320*240 160*120
串口速率：最大115200
工作电流：75MA
工作电流(红外灯工作)：200MA
红外夜视：850NM红外灯/940NM红外灯
工作电压:DC +5 伏(+/-5%)
工作环境温度:-20 ~ +60℃
工作湿度:20% - 80%PH
图像接口:工业RS232/RS485/TTL
工作原理
串口摄像头不能单独使用，必须通过MCU对其进行控制，串口摄像头对主控器的要求不高，只要带有串口的MCU都可以与“串口摄像头”连线为一个系统。串口摄像头收到MCU的拍照指令之后，即回响指令进行拍照，并把数据暂存在记忆体当中，然后就是MCU就数据方便的操作了，摄像头的数据可以分包或者整包进行传送。
协定及套用
1、休眠
串口摄像头具有上电休眠功能，即上电时只有通讯接口和图片存储器部分工作，耗电较多的
图像处理部分处于休眠状态，在休眠模式下该模组耗电只有十几毫安。向摄像头髮出拍照命令前
应唤醒然后再传送拍照命令，图像处理部分开始正常工作。正常工作后，除非接收到休眠命令，
否则摄像头不会自动进入休眠状态。
对485 型，出厂时已经预设为上电休眠,可以根据客户需要在出厂时设为上电不休眠状态。
如果多个摄像头接在一条汇流排上，建议用户一定要上电休眠，并且拍照、取数完成后用命令休
眠，避免多个摄像头同时工作时汇流排电源电流过大。
二、图像格式：每种图像格式VGA（640x480），QVGA（320x240），QQVGA（160x120 ）对应3 种
压缩质量:
A：普通，B：较好，C：好
三、数据格式：
在异步串列接口中（在本协定中），一个位元组数据由一个起始位，8 位数据位和一个停
止位组成。起始位始终为0，数据位低位先发，停止位始终为1，最后传送。下图为传送一个
为0Xa1 的位元组；
串口摄像头通讯协定
- 2 -
start bit LSB MSB stop bit
波特率出厂预设为115200bps,用户可根据自己需要通过命令修改。
下图是传送一组数据(AA0D00000000)的传送时序图：
AAh 0Dh 00h 00h 00h 00h
四、协定格式：
通常的命令区命令格式如下：
帧头 设备地址 包长 命令码 数据区 校验和
1位元组 1位元组 1位元组 1位元组 N位元组 1位元组
0Xaa Addr Length Comm Data Sum
包长 = 命令码位元组数+数据区位元组+校验和位元组数；
校验和 = 命令码+数据0+数据1+数据2+数据N-1;
数据区为多位元组，其余均为单位元组， 校验和为命令码与数据区各位元组的校验和，校验和只
取低位元组校验和。高位元组捨弃不用
协定中的数字均是16 进制值，例如FF 表示0xFF。
五、时序
1、正常工作时序
给摄像头上电后，应该等待3 秒，让模组正常复位载入程式稳定工作后，再向其传送工作
命令。在已经稳定通电的情况下，可随时向其传送工作命令。
摄像头接到完整的拍摄命令，在图像格式不变的情况下，最大在5.5 秒钟内完成拍照。小
照片一般2秒就存好，一般正常可能需要2~4 秒。拍摄完成后，摄像头会向主机传送该帧图片的
数据包长度等信息。儘管最大在5.5秒就可以完成拍照，为了能妥善稳定可靠的工作，所以在摄
像头接到拍摄命令后，在7秒钟内主机不要给摄像头模组传送任何信息。
对于主机传送给摄像头的其它命令，摄像头会在60ms内回响并传送相应信息。但是为了通
讯的稳定和可靠性，在处理回响时间时最好将其设定时间长一点，如100ms。
串口摄像头通讯协定
- 3 -
如果接收数据发生错码，校验和会不一致，这时应该废除该组数据，马上再发一次相同的
命令。发生错码也可能导致收到的位元组数和预期的数目不一致，发生超收或者逾时。
主机在接收到该帧图片的数据包长度等信息后，无需等待，主机可以立即向摄像头髮出取
图像数据包命令，在取完一包数据后，可以立即取下一包命令，千万注意不要在数据传送过程
中主机再向模组传送任何命令。
主机应该依序向摄像头髮送命令，每次接到摄像头对当前一条命令的回响后，再传送下一
条命令。如果串列通讯是採用RS-485 这种半双工汇流排方式，并且挂接多个设备时，必须让一个
设备的工作指令完全结束后再去访问另外一个设备，也不可几个设备同时访问。
如果随后较长一段时间不需要图像处理部分工作，应该向摄像头髮出休眠命令以节省电
能。
2、使用本摄像头的通常工作方式，一般步足为：
(1)、上电，延时3秒，建立握手连线和唤醒。之后，也可刻进行一些相关数据配置也可以不
进行此操作；
(2)、不论是否存在休眠，缓冲区中都有一张图片保存在；
(3)、如果要拍照，且在休眠状态下必须先唤醒，然后再传送拍照指令；
(4)、拍照命令发出后延时等待，接收应答和图片长度信息；
(5)、收到回应信息后，可立即或其它任何时候发出取包命令进行取包，直至图片数据全部取
回；
(6)、传送休眠命令；
六、 图像数据包协定
包号 包长 包数据 校验和 包尾
2 位元组 2 位元组 N 位元组 1 位元组 1位元组
Num Len data Sum 0x00
包格式为：包号（2位元组）+包长（2位元组）+包数据（N 位元组）+校验和（1 位元组）+0x00
包长：这里就是包数据，不包括校验和和包尾
校验和：包号+包长+包数据，最后得到值取低位位元组
取包时可以不用按顺序进行取包，可以选择性的取包或重新取包
七、各命令详解
在以下举例说明中，设备地址为0x00
1、 初始化（01h）
该指令设定图像参数.如：是否採用压缩方式，图像格式，图像大小
AA Addr 06 01 P1 P2 P3 P4 Sum
应答： AA Addr 03 0E 01 Sum
注：P1 为04，固定不变，不要更改此数据
P2 值：设定成0X07,表示图像数据採用压缩方式，JPEG 格式，固定不变，用户不要更改
此数据
P3值：如果P2 值为非0X07（即採用非压缩方式的图像数据），P3 值有效，设定图像大小；
P4 值：P2 值为0X07，表示图像数据採用压缩方式，图像格式由P4 值决定
P4 值 图像格式
0x01 80*60
0x02 88*72
0x03 160*120 QQVGA
0x04 176*144
串口摄像头通讯协定
- 4 -
0x05 320*240 QVGA
0x06 352*288
0x07 640*480 VGA
0x08 80*64
0x09 128*96
0x0a 128*128
0x0b 160*128
例如：
主机传送AA 00 06 01 04 07 00 07 13，正常返回信息为：AA 00 03 0E 01 0F
AA 00 06 01 04 07 00 07 13 表示将摄像头初始为JPEG 图像格式，图像格式为640*480
AA 00 06 01 04 07 00 05 11 表示将摄像头初始为JPEG图像格式，图像格式为320*240
AA 00 06 01 04 07 00 03 0F表示将摄像头初始为JPEG 图像格式，图像格式为160*120
2、该命令保留（02h）
3、暂存器设定（03h）
暂不使用，不用访问和设定
4、获取图像（拍摄）（04h）
AA Addr 03 04 05 Sum
应答： AA Addr 03 0E 04 Sum
例如：
主机传送 AA 00 03 04 05 09 正常应答为 AA 00 03 0E 04 12
等待一帧图像拍摄时间最大为5.5 秒后主机会收到命令：AA 00 06 0A 05 A0 CB 00 7A
AA 00 03 04 05 09 ：表示拍摄一帧图片的指令
AA 00 06 0A 05 A0 CB 00 7A ：表示拍摄到的该帧图片的数据长度为：
0XCBA0=52128BYTES
主机通过这条命令获取一帧图像数据，收到这条命令后，会先返回ACK，然后再传送一
条数据命令，里面包含了JPEG图像数据的大小
5、快照设定（05h），不使用
6、设定数据包大小(06h)
AA Addr 03 06 P1 Sum
应答： AA Addr 03 0E 06 Sum
例如：
主机传送AA 00 03 06 02 08 正常应答为AA 00 03 0E 06 14
AA 00 03 06 02 08：表示将数据包设定成512 Bytes
AA 00 03 06 01 07：表示将数据包设定成256Bytes
AA 00 03 06 04 0A：表示将数据包设定成1024 Bytes
主机通过这条命设定摄像头送出的每包图像数据包大小。这条命令必须在获取图像命令
之前传送，如果不设定的话，默认为每包512Bytes，必须注意的是最后一包图像的大小是不确定
的。
P1 值 包大小
1 256
2 512
3 768
4 1024
5 2048
7、设定波特率（07h）
AA Addr 03 07 P1 Sum
应答： AA Addr 03 0E 07 Sum
例如：
串口摄像头通讯协定
- 5 -
主机传送AA 00 03 07 04 0B正常应答为AA 00 03 0E 03 11
AA 00 03 07 04 0B：表示摄像头波特率设定成115200bps;
AA 00 03 07 07 0E：表示摄像头波特率设定成14400bps;
AA 00 03 07 03 0A：表示摄像头波特率设定成230400bps;
主机通过这条命令设定摄像头的波特率。默认115200bps，上电后主机必须用默认波特率
与摄像头建立连线。
PI值 BAUD RATE （bps）
9 9600
8 7200
7 14400
6 28800
5 57600
4 115200
3 230400
2 38400
1 19200
8、复位（08h）
9、睡眠/唤醒（09h）
AA Addr 04 09 P1 P2 Sum
应答：AA Addr 03 0E 09 Sum
例如：
主机传送 AA 00 04 09 00 00 09正常应答AA 00 03 0E 09 17
AA 00 04 09 00 00 09 ：表示将摄像头处于睡眠模式
AA 00 04 09 01 00 0A ：表示将摄像头唤醒
10、图像数据长度（0ah）
AA Addr 06 0A 05 P1 P2 P3 Sum //图像大小
这条命令不是由主机传送出来，而是摄像头髮送给主机的。是在应答图像命令（拍摄）
发出后，等待数秒后发出的该命令
P1,P2,P3 为该帧图像的大小，P3,高位元组，P1，低位元组
例如：
AA 00 06 0A 05 00 A0 00 AF：表示该图片大小为0XA000
AA 00 06 0A 05 A0 D5 00 84：表示该图片大小为0XD5A0
11、同步（0dh）
和摄像头建立握手连线命令
AA Addr 02 0D Sum
应答： AA Addr 03 0E 0D Sum
主机传送AA 00 02 0D 0D 正常应答AA 00 03 0E 0D 1B
12、ACK(0eh)
应答命令
格式：AA Addr 03 0E 命令ID 号Sum
例如：
AA 00 03 0E 01 0F ：应答初始化命令
AA 00 03 0E 0D 1B ：应答同步信号
AA 00 03 0E 07 15 ：应答波特率设定命令
13、NAK(0fh)
摄像头或主机的错误应答信号
AA Addr 03 0F命令ID 号Sum
串口摄像头通讯协定
- 6 -
14、开关红外指令(20h)
格式：
AA Addr 03 20 P1 Sum
应答： AA Addr 03 0E 20 Sum
例如：
AA 00 03 20 00 20 ：表示关闭红外灯
AA 00 03 20 01 21 ：表示开启红外灯
P1：为0 时表示关闭红外灯
为1时表示开启红外指示灯
15、图像指令设定指令(22h)
格式：
AA Addr 03 22 P1 Sum
应答： AA Addr 03 0E 22 Sum
例如：
AA 00 03 22 00 22 ：表示设定图像指令为最好
AA 00 03 22 01 23 ：表示设定图像指令为较好
AA 00 03 22 02 24 ：表示设定图像指令为一般
16、取包指令(2eh)
格式：AA Addr 04 2E P1 P2 Sum
应答：AA Addr 02 2E Sum
例如：
AA 00 04 2E 00 00 2E：表示取包号为0的数据
AA 00 04 2E 05 00 2E：表示取包号为5的数据
AA 00 04 2E 00 01 2E：表示取包号为256的数据
P1,P2为取包号，包号从00开始，最大可取到255，在取包过程中可以随意使用该指令取其
中的任意包数据，也可以使用该指令重取包数据。
和摄像头建立通讯连线过程示例如下：
假定该摄像头地址为0x21
PC端 串列摄像模组
AA 21 02 0D 0D ------>>
AA 21 02 0D 0D ------>>
AA 21 02 0D 0D ------>>
AA 21 02 0D 0D ------>>
AA 21 02 0D 0D ------>>
<<-------- AA 21 03 0E 0D 1B
<<-------- AA 21 02 0D 0D
AA 21 03 0E 0D 1B ------>>
//以上为握手连线
//唤醒摄像头
AA 21 04 09 01 00 0A ------>>
<<-------- AA 21 03 0E 09 17
串口摄像头通讯协定
- 7 -
AA 21 06 01 04 07 00 07 13 ------>> //初始化
<<------ AA 21 03 0E 01 0F
AA 21 03 07 04 0B ------>> //设定波特率
<<------ AA 21 03 0E 07 15
AA 21 03 06 02 08 ------>> //设定包大小
<<------ AA 21 03 0E 03 11
以上初始化，设定波特率，设定包大小如果使用默认值可以不用设定，在建立握手连线，唤
醒摄像头后直接可以传送拍摄指令进行拍照
以下可以使用取图像命令进行拍照
AA 21 03 04 05 09 ------>> //取图像命令
<<------ AA 21 03 0E 04 12 //应答
<<------ AA 21 06 0A 05 20 5F 00 8E //图像大小 该帧图像
数据大小为0x5F20 = 24352 Bytes
//取包指令，取完一包数据后，再发取下一包指令，不能一下连续传送，也不能重发和漏
发，否则会报错的，
AA 21 04 2E 00 00 2E ------>> //取包号为0的图像数据
<<------
00 00 FA 01 FF D8 FF E0 00 11 4A 46 49 46 00 01 01 01 00 00 00 00 00 00 0A FF DB 00 43 00 08
06 06 07 06 05 08 07 07 07 09 09 08 0A 0C 14 0D 0C 0B 0B 0C 19 12 13 0F 14 1D 1A 1F 1E 1D
1A 1C 1C 20 24 2E 27 20 22 2C 23 1C 1C 28 37 29 2C 30 31 34 34 34 1F 27 39 3D 38 32 3C 2E
33 34 32 FF DB 00 43 01 09 09 09 0C 0B 0C 18 0D 0D 18 32 21 1C 21 32 32 32 32 32 32 32 32
32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32
32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 FF C4 00 1F 00 00 01 05 01 01 01 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B FF C4 00 B5 10 00 02 01 03 03 02 04 03 05 05 04 04 00 00
01 7D 01 02 03 00 04 11 05 12 21 31 41 06 13 51 61 07 22 71 14 32 81 91 A1 08 23 42 B1 C1 15
52 D1 F0 24 33 62 72 82 09 0A 16 17 18 19 1A 25 26 27 28 29 2A 34 35 36 37 38 39 3A 43 44 45
46 47 48 49 4A 53 54 55 56 57 58 59 5A 63 64 65 66 67 68 69 6A 73 74 75 76 77 78 79 7A 83 84
85 86 87 88 89 8A 92 93 94 95 96 97 98 99 9A A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 AA B2 B3 B4 B5 B6
B7 B8 B9 BA C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 CA D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 DA E1 E2 E3 E4 E5
E6 E7 E8 E9 EA F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 FA FF C4 00 1F 01 00 03 01 01 01 01 01 01 01 01
01 00 00 00 00 00 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B FF C4 00 B5 11 00 02 01 02 04 04 03 04
07 05 04 04 00 01 02 77 00 01 02 03 11 04 05 21 31 06 12 41 51 07 61 71 13 22 32 81 08 14 42 91
A1 B1 C1 09 23 33 52 F0 15 62 72 D1 0A 16 24 34 E1 25 F1 17 18 19 1A 26 27 28 29 2A 35 36 37
38 39 3A 43 44 45 46 47 48 49 4A 53 54 55 56 57 58 59 5A 63 64 65 91 00
AA 21 04 2E 01 00 2F ------>> //取包号为1的图像数据
<<------
01 00 FA 01 74 75 76 77 78 79 7A 82 83 84 85 86 87 88 89 8A 92 93 94 95 96 97 98 99 9A A2 A3
A4 A5 A6 A7 A8 A9 AA B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 BA C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 CA D2 D3
D4 D5 D6 D7 D8 D9 DA E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 EA F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 FA FF C0 00 11
08 01 E0 02 80 03 01 22 00 02 11 01 03 11 01 FF DA 00 0C 03 01 00 02 11 03 11 00 3F 00 CE C0
DB 9E 31 EA 3B D2 B4 80 26 01 C1 18 C7 04 E2 8D B8 00 0C 01 E8 05 01 37 33 86 04 01 8D
8C B9 00 F1 CF E4 6B E4 1B F3 31 5A 8A 1D 98 8F BA 13 9C E7 39 E9 47 05 B1 92 06 69 58
27 24 29 18 F7 A8 FD 39 07 3E 99 FE B4 AF 72 B4 D8 7A 12 F1 2B 05 CE 47 DD CE 28 0D 84
39 18 C1 E9 ED 4A AA 47 7E 29 76 8E 7F 95 27 B9 56 D4 03 02 A0 E4 1F A1 CD 3C 33 36 33
81 F4 A4 08 57 83 17 96 7F DE 07 3F 95 2A 82 A4 83 53 7B 08 40 C5 80 24 60 7F 4A 7F 3D 40
串口摄像头通讯协定
- 8 -
C8 EF CD 00 01 CE 09 FA 0A 5C 13 C8 E0 54 BB A6 17 13 B0 34 E1 27 6D FB 4F 63 B7 76 3F
0A 31 81 48 AD E5 F3 83 C9 F5 A2 FD C7 EA 38 07 EE E4 B7 AE CF E9 4F 5C 6D C9 70 DE
F8 C6 69 8A D9 39 14 BB 7D 29 3B 8C 71 3C 66 97 38 FA 53 70 78 A5 3E F9 FC 29 6A 08 70
3F 30 E3 8E F4 A5 B1 8E 3B D0 B9 00 8C 67 8A 02 EE F6 20 E4 52 B0 34 98 EC 93 8F 4A 52
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BF 88 34 BF BC DD B7 CE DA 3F BA 61 19 FC F3 4E DE 7F 21 93 53 74 0A EB 60 11 3E 33
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30 00 40 00 8C 60 FF 00 85 1A 92 C4 C8 07 91 40 75 56 E2 33 CF A0 A5 3C 0C 1E B4 E5
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A1 03 DF BD 4D FB 93 74 29 07 B5 31 00
套用前景
经过这幺多年的串口摄像头销售经验认为串口摄像头技术已经达到成熟阶段，串口摄像头的设计者以及套用者已经对串口摄像头相当了解。目前市场是主要套用车载GPS定位系统，以及户外环境的检测，作者以为串口摄像头的待开发市场主要有以下几个方面：
1，原始工业控制的套用：由于串口摄像头对工业控制系统原有的硬体以及软体资源的依赖性很少，几乎可以忽略，所以很容易实现对工业设备性能的提升，比如机器视觉方面，通过对摄像头照片的比对，把判断机器是否工作错误！从而大大提高了工作效率。
2，电利、水利环境监测的套用：该类型设备一般採用太阳能/蓄电池供电，对系统功耗的要求很高，人工现场干预的频繁性很低。现场参数与现场图像的採集变得非常重要，但现在具有图像採集能力的设备很少。串口摄像头可以满足低功耗要求下的图像抓拍，为现场图像的採集变得容易实现。用串口摄像头监控都有一个共同的特点，可以触发拍照，通过设备远程传输到监控中心，通过监控中心可以随时应对来自各种突发情况，便于掌握现场的情况！
3，现场取证的套用。用于被动或主动抓拍现场的图片，提高现场的取证效果。主要套用与
设备的防拆、防破坏取证，巡视、来访取证。