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# SC235HAI/SC231AI Camera Driver for Raspberry Pi Zero 2W
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## 概述
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这是一个用于树莓派 Zero 2W 的 SC235HAI/SC231AI MIPI CSI-2 摄像头传感器的 V4L2 内核驱动。
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## 硬件规格
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- **传感器**: SmartSens SC231AI (兼容 SC235HAI)
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- **芯片 ID**: 0xCB6A
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- **分辨率**: 1920x1080
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- **帧率**: 30 fps
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- **接口**: MIPI CSI-2, 2-lane
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- **数据速率**: 371.25 Mbps
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- **输出格式**: RAW10 Bayer BGGR
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- **I2C 地址**: 0x30 (7-bit)
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- **MCLK**: 27MHz
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## 硬件连接
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### 电源
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- AVDD: 2.8V (模拟电源)
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- DOVDD: 1.8V (I/O 电源)
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- DVDD: 1.2V (数字核心电源)
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### 控制信号
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- **GPIO 4**: LDO_EN (摄像头主电源使能，必须设置为高电平)
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- **GPIO 40**: cam1_regulator (2.8V 稳压器使能)
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### MIPI CSI-2
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- 连接到树莓派 Zero 2W 的 CSI 摄像头接口 (22-pin FPC)
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- 使用 csi1 控制器
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## 文件说明
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- `sc235hai.c` - V4L2 传感器驱动源码
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- `sc235hai.dts` - 设备树 overlay 源码
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- `Makefile` - 内核模块编译配置
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## 编译安装
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### 在树莓派上编译
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```bash
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# 安装内核头文件
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sudo apt-get install raspberrypi-kernel-headers
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# 编译驱动
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cd sc235hai_driver
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make
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# 编译设备树 overlay
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dtc -@ -I dts -O dtb -o sc235hai.dtbo sc235hai.dts
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# 安装
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sudo cp sc235hai.ko /lib/modules/$(uname -r)/extra/
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sudo cp sc235hai.dtbo /boot/firmware/overlays/
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sudo depmod -a
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```
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### 配置
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编辑 `/boot/firmware/config.txt` 添加：
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```ini
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# 禁用相机自动检测
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camera_auto_detect=0
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# 使能 I2C VC
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dtparam=i2c_vc=on
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# 配置电源控制 GPIO
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gpio=4=op,dh
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gpio=40=op,dh
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# 加载驱动 overlay
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dtoverlay=sc235hai
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```
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## 使用方法
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### 检查设备
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```bash
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# 查看视频设备
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ls /dev/video*
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# 查看媒体拓扑
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media-ctl -d /dev/media3 -p
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# 查看驱动加载状态
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dmesg | grep sc235
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```
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### 拍照
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```bash
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# 捕获单帧 RAW10 图像
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v4l2-ctl -d /dev/video0 \
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--set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=BG10 \
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--stream-mmap --stream-count=1 \
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--stream-to=photo.raw
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```
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### 录像
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```bash
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# 捕获 60 帧 (2秒@30fps)
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v4l2-ctl -d /dev/video0 \
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--set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=BG10 \
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--stream-mmap --stream-count=60 \
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--stream-to=video.raw
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```
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### 转换为 JPG/MP4
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```bash
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# RAW10 转 JPG
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ffmpeg -f rawvideo -pix_fmt bayer_bggr16le -s 1920x1080 \
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-i photo.raw -q:v 2 photo.jpg
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# RAW10 转 MP4
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ffmpeg -f rawvideo -pix_fmt bayer_bggr16le -s 1920x1080 -r 30 \
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-i video.raw -c:v libx264 -preset ultrafast -crf 23 video.mp4
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```
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## 已知问题
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1. **图像偏暗**: 当前驱动使用传感器默认曝光/增益设置，图像较暗。需要调整曝光参数或添加 V4L2 控制接口。
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2. **仅支持 RAW 格式**: 传感器直接输出 Bayer RAW10 数据，需要通过 ffmpeg 或 ISP 转换为 RGB/YUV。
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3. **缓冲区警告**: v4l2-ctl 可能显示 "4096 != 4147200" 警告，不影响功能。
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## 技术细节
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### 寄存器初始化
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驱动包含 144 个寄存器的完整初始化序列，来自厂商提供的配置文件：
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- 30fps 配置
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- 2-lane MIPI
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- 371.25 Mbps 数据速率
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### V4L2 子系统集成
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- 使用 `v4l2_async` 框架异步注册
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- 实现 `v4l2_subdev_pad_ops` 进行格式协商
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- 支持 `pm_runtime` 电源管理
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## 作者
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硬件团队
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## 许可
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GPL v2
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## 更新日志
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### 2026-04-14
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- 初始版本发布
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- 支持 1920x1080@30fps RAW10 输出
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- 添加完整的传感器寄存器初始化
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- 集成到 Raspberry Pi Zero 2W 平台
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