TI-Tintin-OPT8241二次开发和应用系列–Hardware Level

1.TI-Tintin-TOF-solution 系统介绍

OPT8241 Evaluation Module，是TI提供的一个TOF深度相机的开发板,如下图所示:

这个开发板基本开源了全部内容，硬件电路原理图、PCB图，软件提供了SDK，但是一部分还是保密的。

根据“TI-Tintin-OPT8241二次开发和应用系列–Theory Level” 介绍，一个TOF深度相机系统，必须包括几个部分，主动光发射模块，接收模块。整个开发板分两层，上面一层是IB（illumination board），下面一层是SB（sensor board）。IB（illumination board）就是主动光发射模块；SB（sensor board）就是接收模块。

2.开发板硬件结构框架

构成开发板的主要芯片由这么几个组成，OPT8241,OPT9221,发射红外模块，如下图所示：

OPT82：控制光源发射+反射光接受与处理，作为传感器

OPT92：接收脉冲与处理，得到深度数据，作为处理器

红外发射模块:作为OPT82驱动的主动光设备

更加详细的

更加详细的硬件结构关系如下图：

图中，主要有三个虚线框，蓝色的表示IB ，红色的表示SB ，绿色的表示上位机部分；

可以看到IB中主要的是发射模块和温度传感器。开发板采用laser LED ; 一些其他公司的产品会采用VCSEL。

在SB中，主要展示了 OPT8241与OPT9221还有接口芯片（USB FX2LP18）内部的功能模块，还有三者的关系。

关系

对比“TI-Tintin-OPT8241二次开发和应用系列–Theory Level(2/3)”中的相机系统一般组成结构，对应关系如下：

OPT8241–作为传感器的角色

OPT9221–作为处理器的角色

USB FX2LP18–作为接口芯片的角色

绿色框–作为上位机的角色

一个主要的数据流向，在上图中已经用了双实线的方向箭头表示了。首先是光进入OPT82传感器中的感光区域（Pixel Array）-> AD Converter->Output Block -> LVDS seriallizer -> 数据传输到OPT92的LVDS De-seriallizer ->Depth Engine -> Output interface ->USB接口芯片的FIFO ->最后传输给上位机。

IB 与OPT82的关系： OPT82需要给Driver 发送调制脉冲，并且接收反射回来红外脉冲波并转化为数字信号；

IB 与OPT92的关系：IB中的温度传感器的温度数据给与OPT92,之后OPT92 计算一个温度补偿，并反馈给IB中的红外发射Driver。因为driver持续工作会产生明显的温度变化，如果不对这个温度变化导致的测量准确度漂移进行补偿，那将是一场灾难；

OPT82与OPT92的关系：OPT92一方面需要接收OPT82从感光传感器得到的数据(代表物体反射的红外光)，另一方面，OPT92需要知道OPT82调制的脉冲波的频率是多少(代表主动光发射的频率)。这样,OPT92得到了主动光数据与反射光数据，才能在OPT92中的Depth Engine中计算相位差，得到被测物体的距离；

OPT92与接口芯片的关系：OPT92出来的数据需要存放在接口芯片中的FIFO中，组合队列成一副图像的帧数据，并且按照USB接口通信协议的方式把数据传输给上位机；

电路原理图构成如下，符合上图的硬件结构框图：