本文關鍵詞：便攜式線陣CCD綜合測量儀的設計與實現(xiàn)

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【摘要】：隨著線陣CCD器件性能的提升和其應用技術的逐漸成熟,線陣CCD在在線檢測、尺寸測量及圖像掃描等領域的應用愈加廣泛�，F(xiàn)有的基于線陣CCD的應用系統(tǒng)大多是將數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊分開設計,數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)的操作、控制都依靠電腦上位機完成。近年來,觸控屏應用技術日漸成熟,各種借助于觸控屏人機交互界面的便攜式設備應運而生。這篇文章就研究和設計了一款帶有觸控屏交互界面的便攜式線陣CCD綜合測量儀。這篇文章通過深入了解線陣CCD應用現(xiàn)狀、研究線陣CCD測量系統(tǒng)工作原理,設計了一款以TCD1209作為光電傳感器、以STM32芯片作為處理器、LCD液晶觸控屏作為人機交互媒介、SD卡存儲數(shù)據(jù)、3.7V可充電Li電池作為系統(tǒng)電源的便攜式線陣CCD綜合測量儀。該系統(tǒng)具有體積小、靈活程度高的特點,可結(jié)合不同的光學系統(tǒng)應用到不同物理量的測量。文章分析了線陣CCD測量系統(tǒng)工作原理、設計了系統(tǒng)的硬件電路和系統(tǒng)的軟件,通過幾個應用實例分析了系統(tǒng)的性能,對系統(tǒng)的不足之出提出了改進方案,并對系統(tǒng)應用前景做出了展望。在系統(tǒng)硬件設計部分,文章研究了系統(tǒng)電源、核心處理器、數(shù)據(jù)采集和處理、觸控屏、SD卡存儲等模塊的電路設計。重點是電壓轉(zhuǎn)換電路的設計,CCD的工作原理、性能參數(shù)及驅(qū)動電路設計,觸控屏的工作原理和電路設計。系統(tǒng)軟件設計分為兩步完成,一是CCD和AD驅(qū)動時序的分析和設計;二是系統(tǒng)其他部分軟件設計,包括CCD輸出圖像信號的處理,LCD波形實時顯示、LCD掃描圖像的顯示以及觸控按鍵的實現(xiàn),SD卡存儲部分FATFS文件管理系統(tǒng)的移植。經(jīng)過縫寬測量、圖像掃描、衍射圖樣觀察三個應用案例的測試,該系統(tǒng)功能完整、穩(wěn)定性好,基本達到了預期設計的要求。
【關鍵詞】：線陣CCD STM32 觸控屏 綜合測量
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN386.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景及意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 課題的目的和意義10-11
• 1.4 論文的研究內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)11-14
• 2 系統(tǒng)總體方案14-18
• 2.1 傳統(tǒng)線陣CCD相機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)14-15
• 2.2 本系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及工作過程15-17
• 2.2.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)15-16
• 2.2.2 系統(tǒng)的工作過程16-17
• 2.3 本章小結(jié)17-18
• 3 系統(tǒng)硬件設計18-37
• 3.1 系統(tǒng)硬件部分總體框架18
• 3.2 主控芯片STM32結(jié)構(gòu)18-21
• 3.2.1 處理器選型18-19
• 3.2.2 STM32及其外圍電路設計19-21
• 3.3 電源模塊21-27
• 3.3.1 充電電池的選擇21-22
• 3.3.2 充電電路設計22
• 3.3.3 欠壓報警電路設計22-23
• 3.3.4 電壓轉(zhuǎn)換電路設計23-27
• 3.4 光信號采集模塊27-30
• 3.4.1 線陣CCD的工作原理27
• 3.4.2 線陣CCD的特性參數(shù)及選型27-29
• 3.4.3 TCD1209D工作過程分析29
• 3.4.4 1209TCD驅(qū)動電路設計29-30
• 3.5 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊30-33
• 3.5.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換原理30-31
• 3.5.2 AD9945工作過程分析31-32
• 3.5.3 AD9945驅(qū)動電路設計32-33
• 3.6 LCD觸控模塊33-35
• 3.6.1 觸控屏的選擇33-35
• 3.6.2 觸控屏驅(qū)動電路設計35
• 3.7 SD卡存儲模塊35-36
• 3.8 本章小結(jié)36-37
• 4 系統(tǒng)底層驅(qū)動設計37-41
• 4.1 CCD驅(qū)動設計37-39
• 4.1.1 驅(qū)動時序分析37-38
• 4.1.2 驅(qū)動脈沖程序設計38
• 4.1.3 驅(qū)動信號的驗證和調(diào)試38-39
• 4.2 AD9945驅(qū)動設計39-40
• 4.2.1 AD9945驅(qū)動時序分析39-40
• 4.2.2 驅(qū)動脈沖程序設計40
• 4.2.3 驅(qū)動信號的驗證和調(diào)試40
• 4.3 本章小結(jié)40-41
• 5 系統(tǒng)軟件設計41-51
• 5.1 邊緣檢測算法41-43
• 5.2 LCD觸控屏界面設計43-48
• 5.2.1 波形顯示及自動測量43-44
• 5.2.2 圖像掃描44-45
• 5.2.3 觸控按鍵45-48
• 5.3 SD卡存儲程序48-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 6 系統(tǒng)應用實例及性能分析51-61
• 6.1 圖像掃描51-52
• 6.1.1 圖像掃描原理51-52
• 6.1.2 實驗過程展示52
• 6.1.3 結(jié)果分析52
• 6.2 非接觸式測量縫寬52-57
• 6.2.1 縫寬測量原理52-55
• 6.2.2 實驗過程展示55-56
• 6.2.3 實驗結(jié)果分析56-57
• 6.3 觀察單峰衍射光強分布57-60
• 6.3.1 夫瑯禾費衍射原理57-59
• 6.3.2 實驗過程展示59
• 6.3.3 實驗結(jié)果分析59-60
• 6.4 性能指標綜述60-61
• 7 總結(jié)與展望61-63
• 7.1 總結(jié)61
• 7.2 展望61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-65

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 裘祖榮;李文靜;李杏華;王勝軍;;回轉(zhuǎn)體七軸綜合測量的數(shù)據(jù)融合研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2009年12期

2 張愛軍,劉海霞;智能化交流電參數(shù)綜合測量儀[J];微電子學與計算機;1998年04期

3 李巍,郭軍海;多目標遙外綜合測量體制靶場布站幾何理論分析與仿真[J];遙測遙控;2001年02期

4 ;“第四屆電力系統(tǒng)綜合測量技術研討會”征文通知[J];電網(wǎng)技術;2003年10期

5 ;“第四屆電力系統(tǒng)綜合測量技術研討會”征文通知[J];電網(wǎng)技術;2003年12期

6 劉s，

本文編號：1074943