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摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是電子技術(shù)與半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，人們對尺寸測量的自動化程度和精度要求越來越高，傳統(tǒng)的方法已不再滿足現(xiàn)代高速度高精度的測量要求．近年來，作為一種有效、高速度、高精度的非接觸式手段，電荷耦合器件CCD在工業(yè)測量中得到廣泛運用．通常CCD測量系統(tǒng)的驅(qū)動電路大多都是由數(shù)字邏輯電路、單片機(jī)、ARM等實現(xiàn)，它們一般具有系統(tǒng)較復(fù)雜、可靠性低、成本高等缺點，并且受限于工作速度，在產(chǎn)生復(fù)雜時序邏輯下，無法很好的實現(xiàn)．CPLD由于具有集成度高、運行速度快和易于編程等特點，已被廣泛地應(yīng)用于CCD的驅(qū)動電路設(shè)計中．本文采用CPLD產(chǎn)生CCD的驅(qū)動時序，設(shè)計了一種基于線陣CCD的尺寸測量系統(tǒng)，主要工作包括以下幾個部分： (1)線陣CCD測尺寸原理：包括線陣CCD驅(qū)動時序分析，測尺寸的原理分析，數(shù)據(jù)處理方法的討論． (2)系統(tǒng)硬件設(shè)計：首先進(jìn)行器件選型．根據(jù)各個芯片的工作原理、特性完成原理圖及PCB設(shè)計．硬件部分包括：CPLD驅(qū)動模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊． (3)軟件設(shè)計：編程使CPLD產(chǎn)生線陣CCD及其他芯片所需的驅(qū)動時序，編寫單片機(jī)軟件，對處理采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并通過LCD顯示尺寸信息． 關(guān)鍵詞：線陣CCD；CPLD驅(qū)動；測尺寸
目錄 摘要 ABSTRACT 第1章 緒 論-3 1.1 課題研究背景及意義-3 1.2 CCD測量技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀-3 1.2.1 國外發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀-3 1.2.1國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀-4 1.3課題研究主要內(nèi)容-4 第2章 系統(tǒng)總體方案-7 2.1原理分析-7 2.2主要器件選型-7 2.2.1驅(qū)動電路選擇-7 2.2.2 CCD選型-8 2.2.3 A/D和緩存選型-8 2.2.4單片機(jī)選型-8 2.3系統(tǒng)總體框架和工作過程-9 第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計-11 3.1電源模塊設(shè)計-11 3.2 CPLD電路設(shè)計-12 3.3 A/D轉(zhuǎn)換與FIFO高速緩存電路設(shè)計-13 3.4單片機(jī)電路設(shè)計-14 3.5信號預(yù)處理電路設(shè)計-14 3.6 ILX511(CCD)電路設(shè)計-15 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計-17 4.1 CPLD軟件設(shè)計-17 4.1.1線陣CCD工作原理-17 4.1.2驅(qū)動時序分析-17 4.1.3驅(qū)動電路CPLD實現(xiàn)-18 4.2算法與單片機(jī)軟件設(shè)計-20 4.2.1物體測量算法設(shè)計-20 4.2.2單片機(jī)軟件設(shè)計-20 第5章 結(jié)論與展望-23 5.1結(jié)論-23 5.2不足之處及未來展望-23 參考文獻(xiàn)-25 致謝-28 |
