基于TMS320F206PZA的DSP器件实现线阵CCD测量系统的应

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基于TMS320F206PZA的DSP器件实现线阵CCD测量系统的应 https://www./ruanjian/xitong/1178.html
  • 软件大小:1.08MB
  • 更新时间:2020-08-062011-03-04 10:35
  • 软件语言:简体中文
  • 软件授权:免费软件
  • 软件厂商:威盘网
  • 软件类别:其它工具
软件官网:官方网站
应用平台:Win2K,WinXP,Win2003,Vista,Win7
软件评分:8.9
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基本简介

引 言

对付CCD光积分旌旗灯号的处置惩罚,今朝有很多种措施。DSP作为专用的数字旌旗灯号处置惩罚芯片利用于ccD旌旗灯号的处置惩罚,可以实现在线实时高速丈量。将DSP处置惩罚系统与输入输出系统结合,可以使通俗丈量系统离开对付谋略机的依附,开脱长间隔旌旗灯号传输的滋扰问题和谋略机接口速率的瓶颈。DSP(数字旌旗灯号处置惩罚器)是一种具有高速性、实时性和富厚的芯片内部资本的处置惩罚器,它的呈现为人们办理这个难题供给了一条新的蹊径。本文将以型号为TMS320F206PZA的DSP为例,结合 ADC器件ADS803E,先容DSP在线阵CCD丈量系统中的利用。

1、 系统布局

整系一切布局如图1所示。

从系统布局图中可见,本系统由CPLD孕育发生CCD驱动脉冲及系统全局同步脉冲旌旗灯号,节制其他器件的选通。A/D器件将CCD丈量旌旗灯号进行模数转换,经过数据总线存入缓存器,在CPLD的节制下,进入DSP进行数据处置惩罚,DSP将处置惩罚结果输出到锁存器进行输出锁存,着末由七段数码管实时显示终极丈量结果。本系统在终极输出位置放置了蜂鸣器以进行输出结果越过当心值的报警。

2、硬件组成

本系统的硬件布局由2部分组成,一部分是线阵CCD摄像头,另一部分是CCD的驱动电路以及基于DSP的旌旗灯号处置惩罚电路。

本系统作为非打仗丈量装配,以东芝公司临盆的TCD1206型CCD作为感光元件,它具有2 160个有效像敏单元,每个像元尺寸为14 μm×14 μm,精度较高。

CCD传感器的光敏单元受光的引发将光旌旗灯号转化为电旌旗灯号并在外部驱动脉冲的感化下输出。CCD输出的旌旗灯号为离散的模拟脉冲序列,模拟旌旗灯号先由运算放大年夜器对输出旌旗灯号OS和帮助输出旌旗灯号DOS进行差分放大年夜,然后由ADC转换为数字旌旗灯号。本系统中采纳的A/D芯片是Burr-Brown公司临盆的ADS803E,它是12位A/D芯片,速率可以达到5 MHz,完全胜任驱动频率为1 MHz的CCD旌旗灯号的处置惩罚事情,它具有速率快,体积小,驱动旌旗灯号简单等优点,是针对CCD旌旗灯号处置惩罚设计的A/D芯片。每个光积分周期中,有2 160个模拟脉冲序列必要进行转换,A/D转换之后的数据,经由过程数据总线输入到SRAM中进行缓存,本系统的SRAM采纳的是今世公司临盆的6 264芯片,它是8 k×8 bit的存储器,以是,对付12 bitA/D输出数据必要2片SRAM并联来存储所稀有据。当整个像敏单元旌旗灯号转化停止之后,A/D器件竣事事情,同时将DSP选通事情,将SRAM中的所稀有据经由过程数据总线读取到DSP片内的数据存储器内。DSP对付所稀有据根据片内数据处置惩罚法度榜样进行处置惩罚,并将处置惩罚结果经由过程锁存器由数码管进行输出。

3、 软件设计

DSP中的数据处置惩罚法度榜样是全部系统的关键部分。法度榜样流程图如图2所示。

在法度榜样中,因为DSP外部中断光阴周期太长,并不能适应CCD的输出速率,以是采取查询要领批量处置惩罚数据旌旗灯号。当A/D转换停止之后,DSP从SRAM中读取2 160组数据存储在片内数据存储空间。首先对数据进行预处置惩罚,也便是滤掉落波形中的毛刺,剔除实际利用中弗成能呈现的数值。然后对处置惩罚过的数据进行谋略。因为采纳的是12 bit的A/D转换,以是在DSP中,每个像敏单元的模拟旌旗灯号都表示为一个0到4 095之间的十进制数值,将每个数值与预设阈值进行对照,若高于阈值则将高位寄存器加1,否则将低位寄存器加1。将一组2 160个数值都对照完毕之后,低位寄存器的值等于线阵CCD被遮挡而未能感光的像敏单元数,将此值与CCD像敏单元尺寸14 m相乘,再乘以CCD镜头的光学放大年夜倍率β,等于被测工件的实际尺寸。

DSP将最遣散果译码之后送到数据总线,经由过程锁存器由数码管输出显示。

4、 实验查验

为了查验本系统的实用性,设计了一个相对简单的实验:以LED为光源,经由过程透镜组形成平行光照射在检测CCD上,用一个玄色纸条遮光,直接对比纸条宽度与丈量显示结果,这样可以省略谋略光学放大年夜率的步骤,经测试发明,颠末校准,可以达到被测物宽度与丈量结果的线性关系,精度可以达到0.1 mm。

5、 停止语

本文先容的硬件系统可以用在工业临盆的很多方面,只要对软件加以改造,就可以实现不合的丈量功能,例如:工件外面瑕疵检测、工件间隙丈量、工件外尺寸丈量、透明工件内径非打仗丈量等。

责任编辑:gt

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