基于ARM的手持紅外熱像儀的硬件電路設(shè)計.pdf

1、紅外成像技術(shù)是將物體表面的溫度輻射轉(zhuǎn)換成可視的熱場分布圖像。其特點是被動地、全天候地將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D像。紅外成像技術(shù)最早應(yīng)用于軍事方面，但近幾年由于非制冷紅外焦平面制造技術(shù)的發(fā)展、價格的下降等因素的影響，這種技術(shù)逐漸從軍事領(lǐng)域擴展到了民用領(lǐng)域。尤其是在安防、森林防火、電力監(jiān)測、化工制造、醫(yī)療監(jiān)測等方面得到了極大的發(fā)展。由于應(yīng)用場合的多樣化，紅外熱像儀的便攜性就顯得意義重大了。
　　論文介紹了紅外成像技術(shù)的

2、原理、應(yīng)用以及發(fā)展現(xiàn)狀。根據(jù)紅外圖像的處理能力分析與系統(tǒng)組成方案的比較,選定了手持紅外熱像儀采用了ARM+FPGA的硬件方案。論文簡單介紹了系統(tǒng)采用的320×240非制冷紅外探測器，并針對其工作特點設(shè)計了非制冷紅外探測器的驅(qū)動電路、FPGA信號處理電路以及ARM主控電路。驅(qū)動電路包括了精準偏置電壓源、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、溫度控制電路及時序驅(qū)動電路保證探測器的正常工作。ADC輸出的14bit紅外圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過Altera公司Cyclone III

3、系列FPGA EP3C40U484C7N進行整形與預(yù)處理，由SRAM進行緩存并上傳到ARM11控制器S3C6410完成紅外圖像的顯示與溫度測量。S3C6410作為系統(tǒng)核心處理器，不僅完成了紅外圖像的增強與測溫，還提供了豐富的接口，使紅外熱像儀操作界面更加人性化。系統(tǒng)構(gòu)成方案的兩大模塊FPGA與ARM11間的握手通信是系統(tǒng)的難點之一。紅外圖像數(shù)據(jù)由FPGA上傳到ARM的速率是紅外圖像顯示流暢的關(guān)鍵，論文詳細講述了FPGA與ARM的通信協(xié)議