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千亿体育官网-基于ARM和FPGA的线阵CCD测径系统的设计

2022-02-27 

本文摘要:1章节目录  正电荷藕合器件是二十世纪七十年代初发展趋势一起的新式半导体材料搭建光学器件。

1章节目录  正电荷藕合器件是二十世纪七十年代初发展趋势一起的新式半导体材料搭建光学器件。现阶段,CCD技术性已发展趋势成一项具有普遍应用前景的新技术应用,沦落当代光电子学与检测技术中最不会受到瞩目的科学研究网络热点之一。  线阵CCD精确测量直径系统软件的电路原理图如图所示1下图。

图上,1为灯源;2为镜片,具有是汇聚太阳能;3是一片毛玻璃,其具有是尽可能使光必须分布均匀;4为被测线缆;5便是要在其上电子光学的线阵CCD感应器。线缆直径精确测量的基本原理以下:经灯源1接到的光根据一系列镜片2后校准为近似于的平行面光。当光由毛玻璃镜片3利用线缆后根据电子光学物镜线上阵CCD的光敏表面电子光学,最终经CCD的键入电源电路将正电荷转换成工作电压量键入。    CCD键入的是视頻差分信号,在其中每一个线形数据信号相匹配着CCD上的一个光敏模块的键入。

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另外CCD视频流务必历经应急处置电源电路转换变成规范数据信号,便于更进一步对其应急处置。当精确测量线缆直径时,因为线缆的遮住一部分没光利用,因此 线缆的直径与光敏模块总长乘于利用间隙光敏模块长短正相关关联,依据电子光学物镜放缩(扩大)的倍率能够测得线缆的直径规格。  被测线缆直径的规格计算方法为:  D=(L-hn)/(1)  式中L是CCD合理地精确测量光敏模块总长,h是光敏模块的单脉冲间隔,n为利用间隙的光敏模块数量,则为电子光学物镜的放缩倍率。

  因而,要是测出n,就可以推算出来出带被测线缆的直径。  2系统硬件开发  精确测量线缆直径的硬件配置构造框架图如图2下图。配搭NXP企业生产制造的内嵌式微控制器LPC2214做为控制板,能够合乎线缆生产制造领域对线缆直径实用性、高速性和准确性的精确测量和操控,另外具有性能卓越、功耗、质优价廉的特性,片内資源比较丰富,具有非常高的处理速度,抵制工业生产级运用于。

    因为CCD红外传感器的转换高效率、频率稳定度等光学特点仅有在合适的时钟频率驱动器下才可以超出设计室要求的相对值,键入稳定可靠的数据信号,因而系统软件中应用FPGA处理芯片(配搭Actel企业的A3P030)进行CCD光耦电路的设计方案。  2.1主模块的设计方案  ARM内嵌式CPU是全部硬件配置系统软件的关键,LPC2214搭建了比较丰富的上面程序模块,关键有:外界储存器操控控制模块(EMC)、系统软件模块、规范化按段I/O口、串口通信口(UART)、I2C控制模块、SPI控制模块、CAN总线控制板、计时器操控控制模块、脉冲宽度解调器、A/D转化器、动态时钟控制板等。

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LPC2214搭建了Flash储存器和静态数据RAM,在其中Flash储存器可用以编码和数据信息的储存。  系统软件中被测线缆被分布均匀灯光效果后,经电子光学光学系统按一定倍数电子光学于线阵CCD感应器上,线阵CCD在驱动器单脉冲的具有下,将搜集到的光信号灯不亮转化成电子信号键入,将应急处置后的模拟仿真视频流送至A/D转化器。

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LPC2214起着的具有是:当所有像敏模块数据信号转换成完成以后,A/D器件中止工作中,这时给ARM微控制器LPC2214一个终断数据信号,通告LPC2214将SRAM中的全部数据信息根据系统总线载入到数据信息储存器内。CPULPC2214针对全部数据信息依据数据处理方法程序流程进行应急处置,并将事件处理根据系统总线键入到LCD显示器上,有助于进行动态性检测及其此前操控。  2.2CCD光耦电路的设计方案  CCD光耦电路的设计方案是线缆直径检测系统中的一个至关重要的问题,因为各有不同生产厂家、各有不同型号规格的CCD器件的光耦电路不尽相同,而制成品CCD的光耦电路价格比较贵,麻烦用以拓张[2]。本设计方案中应用了Actel企业的FPGA器件A3P030顺应CCD专用型控制器组成了CCD的光耦电路。

经试验证实,本电源电路必须可靠地驱动器CCD。


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