OV2311 + THCV241A DMS Camera Module 硬件设计要点

       上期为大家简单介绍了 DMS 驾驶员监控系统，本期主要是给大家介绍大联大世平集团的 OV2311 + THCV241A DMS Camera Module 方案硬件设计上的要点。

       下图为方案设计框图：

图 1. DMS Camera Module 框图

       整个方案设计主要分为两个部分，一部分 Sensor 摄像头数据传输模块，另一部分是对摄像头进行补光作用的红外 LED 模块。

          1. Sensor 摄像头数据传输部分， Fakra 座子作为供电及数据传输接口 ，利用 DC/DC 及 LDO 进行电压转换，给 Sensor 和 Serializer 进行供电，Sensor 通过MIPI 协议将数据传输给串行器，再通过 （Fakra 接口支持 ）V-by-One 的数字信号协议传输；
          2. 红外 LED 部分，为保证摄像头能够正常准确的捕捉到图像信息，利用 LED Driver 驱动红外 LED 对摄像头进行补光工作，让 Sensor 能在车内、阴天等黑暗的环境条件下能够正常使用；

        OV2311 + THCV241A DMS Camera Module 方案支持最大分辨率 1600x1300 丨60 fps 输出，通过 Fakra 接口支持 V-by-One HS 的数字信号协议传输，低成本同轴线长距离信号传输，拥有更好的 EMI 性能等。

图2. DMS Camera Module PCB 及实物图

       该方案硬件设计上一些需要注意的要点：
          ① THCV241A 与 OV2311 MIPI 信号的差分布线，为保证数据信号的稳定性、抗干扰性，要严格按照规则做到等距等长，注意到布线线宽及线距，同时要根据手册规格要求注意阻抗匹配，其 MIPI 信号差分对阻抗匹配 100Ω ，在布线时，由于 PCB 空间差分线的等长如果不能直接布线连接，可以采用蛇形走线（注意：蛇形走线时要保证拐角线距要有两倍线宽以上距离）

图3. THCV241A 与 OV2311 MIPI 信号的差分走线图

          ② THCV241A V-by-One 信号 Fakra 供电信号传输同轴线部分也有差分线，同样也需要注意其差分对的阻抗匹配

图4. THCV241A V-by-One 信号差分参考设计图

图5. THCV241A V-by-One 信号差分走线图

         ③ 在对 Camera Module 做设计的时候，要注意器件 Sensor 的 PCB 封装，考虑到模具 Sensor 镜头的进光轴，正确摆放 IC 的位置及方向。

图6. OV2311 器件的 PCB 封装图

         ④ DMS Camera Module 模组较小，在制作 PCB 时要注意电源器件 IC 及主控芯片 IC 的散热问题，要考虑 IC 的散热，根据设计要在对应的进行 IC 背面的开窗处理，保证器件能有较好的散热性能。

图7. IC 器件背部开窗图

         ⑤ 针对电源部分，要考虑到 IC 的上电时序的问题，在电源 IC 电源输入部分，应该预留加上一个电容位置，以便于测试调试。

图8. 电源 IC 预留电容原理图

         ⑥ 电源线的布线规则也需要合理的进行设计，在有较大的空间范围时，布线要线宽要尽可能的宽，其电源线在跨板层导通时，要使用多个通孔进行连接，保证电源线的连接性。

图9. 电源线布线通孔设计

         ⑦ 大器件的焊盘较大时，需要对其 PCB 封装进行阻断散热处理，延长散热时间，使得大器件更方便焊接。

图10. 大器件 PCB 封装处理图

       以上就是 OV2311 + THCV241A DMS Camera Module 硬件设计要点的简单介绍啦，希望对你有所帮助，不要忘记点击页面右上角关注哦，我们下期再见~

 

参考文献：

【1】Thine 官网，《THCV241A-242_PCB_Design_Guideline_Rev.1.00_E》

【2】OmniVision 官网，《OV2311-Preliminary-Specification-a-CSP_Version-1-27_WPI》

【3】Thine 官网，《THCV241A_Rev200_E》