光電分選機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究.pdf

1、光電分選就是利用光電技術(shù)把次品分類檢出并剔除，其關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)是物料數(shù)據(jù)的精確采集。CCD(電荷耦合器件)是一種集光電轉(zhuǎn)換、電荷存儲(chǔ)、電荷轉(zhuǎn)移為一體的傳感器件，因其具有自掃描、高分辨率、高靈敏度、結(jié)構(gòu)緊湊、像素位置準(zhǔn)確等特性，近年來(lái)在攝像、工業(yè)檢測(cè)等科技領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 本課題主要研究光電分選機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。系統(tǒng)以Xilinx公司的FPGA芯片XC3S50作為主控制器和處理器，用線陣CCD傳感器對(duì)顆粒狀物料進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描，

2、得到圖像數(shù)據(jù)，由圖像數(shù)字器進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換，經(jīng)外部存儲(chǔ)器緩存后送數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理。該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)在PC機(jī)上顯示采集數(shù)據(jù)波形。 本文詳細(xì)的介紹了CCD的工作原理，分模塊介紹了線陣CCD驅(qū)動(dòng)電路；圖像信號(hào)的調(diào)理、采樣和存儲(chǔ)電路；通信電路；電源電路以及EPP接口電路等的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)采用FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)了CCD時(shí)序邏輯控制，CCD圖像信號(hào)的采樣和存儲(chǔ)控制；自定通信總線協(xié)議，建立三線制同步串行通信系統(tǒng)；完成對(duì)一幀CCD樣本圖

3、像數(shù)據(jù)的采集和傳輸?shù)取Ｉ衔粰C(jī)用VC++編寫了數(shù)據(jù)采集應(yīng)用程序，完成了數(shù)據(jù)波形的實(shí)時(shí)顯示。印制電路板采用多層設(shè)計(jì)方法，所用硬件基本使用高速大規(guī)模集成電路，故電路板面積小、可靠性高并且和鏡頭的體積相適應(yīng)。 本文采用Verilog語(yǔ)言進(jìn)行硬件電路描述，利用Xilinx ISE軟件進(jìn)行仿真、綜合、實(shí)現(xiàn)和配置下載。最后經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了CCD信號(hào)的穩(wěn)定輸出和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的工作，并給出了實(shí)驗(yàn)波形，總結(jié)了系統(tǒng)的各方面性能和下一步的研究方向，