本文選題：線陣CCD　切入點(diǎn)：便攜　出處：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)中自動化的設(shè)備在生產(chǎn)過程中逐漸替代了人來進(jìn)行操作,而測量領(lǐng)域也正經(jīng)歷這種變革。在非接觸測量和實(shí)時在線測量領(lǐng)域中CCD的運(yùn)用越來越廣泛,這也要得益于CCD技術(shù)的發(fā)展�？v觀目前CCD測量領(lǐng)域還沒有一個通用平臺來進(jìn)行CCD的研究學(xué)習(xí),因此本課題提出了設(shè)計一款便攜式的可進(jìn)行二次開發(fā)的通用型線陣CCD測量開發(fā)平臺。平臺在作為測量儀器使用時要能夠?qū)崿F(xiàn)自動測量、數(shù)據(jù)自動存儲以及處理、LCD顯示等功能,同時具有測量快速、體積小、功耗低、造價低、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。此外平臺還可作為學(xué)習(xí)科研和產(chǎn)品研發(fā)平臺。平臺具體的工作流程是通過線陣CCD進(jìn)行測量并將測量的數(shù)據(jù)傳送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器,模數(shù)轉(zhuǎn)換器將CCD采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為ARM能夠處理的數(shù)字信號,同時將數(shù)據(jù)保存到SD卡中,ARM將接收到的數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并將結(jié)果輸出到LCD上顯示,與此同時可以通過觸摸屏對整個平臺進(jìn)行操作控制。基于上述對平臺的設(shè)計要求,本課題主要進(jìn)行了兩方面的工作。第一方面是系統(tǒng)硬件設(shè)計。首先是進(jìn)行硬件的總體設(shè)計,然后分成多個模塊進(jìn)行單模塊設(shè)計,主要有電源模塊、采集模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊以及顯示模塊。根據(jù)各個模塊要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行芯片選型,然后使用Altium Designer繪制電路圖,最后將設(shè)計的電路板焊接上元器件制作平臺的樣機(jī)。第二方面是系統(tǒng)軟件的設(shè)計。首先是底層驅(qū)動的軟件設(shè)計,主要是CCD和A/D驅(qū)動程序。因?yàn)楦鱾�型號的CCD的驅(qū)動脈沖時序各不相同,因此要結(jié)合選用的TCD1209D的驅(qū)動時序來進(jìn)行軟件設(shè)計,而A/D得驅(qū)動與CCD的類似。其次是CCD數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)處理程序的設(shè)計,這需要了解CCD的工作過程來進(jìn)行設(shè)計。最后就是進(jìn)行GUI界面開發(fā)的程序設(shè)計,重點(diǎn)是GUI軟件的移植。通過這兩方面的工作,就完成了平臺的軟硬件架構(gòu)的搭建,制作出了樣機(jī)。最后就是結(jié)合軟硬件進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試工作,經(jīng)過調(diào)試平臺的各個模塊均能正常工作,完成了設(shè)計要求,達(dá)到了設(shè)計目的。
[Abstract]:With the development of science and technology, the automatic equipment in industrial production has gradually replaced man to operate in the production process, and the field of measurement is undergoing this kind of change.CCD is more and more widely used in the field of non-contact measurement and real-time online measurement, which is also due to the development of CCD technology.At present, there is not a general platform for CCD research in the field of CCD measurement. Therefore, a portable and general linear array CCD measurement and development platform can be developed for secondary development is proposed in this paper.When used as a measuring instrument, the platform should be able to realize the functions of automatic measurement, automatic data storage and processing of LCD display. At the same time, it has the characteristics of fast measurement, small volume, low power consumption, low cost, strong versatility and so on.In addition, the platform can also be used as a platform for learning, scientific research and product development.The specific workflow of the platform is to measure the measured data through linear CCD and transmit the measured data to the ADC, which converts the analog signal collected by CCD into the digital signal that can be processed by ARM.At the same time, the data is saved to the SD card and the data received by arm is processed by the corresponding algorithm and the result is output to the LCD. At the same time, the whole platform can be operated and controlled by the touch screen.Based on the above design requirements of the platform, this paper mainly carried out two aspects of work.The first aspect is the hardware design of the system.Firstly, the overall hardware design is carried out, then divided into several modules to carry out a single module design, including power module, acquisition module, analog-to-digital conversion module, data storage module and display module.According to the function of each module, the chip is selected, then the circuit diagram is drawn by using Altium Designer. Finally, the prototype of the platform is made by welding the upper components of the designed circuit board.The second aspect is the system software design.The first is the underlying driver software design, mainly CCD and A / D driver.Because the driving pulse timing of each type of CCD is different, the software design should be combined with the selected TCD1209D driver timing, and the A / D drive has to be similar to that of CCD.Secondly, the design of CCD data acquisition and data processing program, which needs to understand the working process of CCD to design.The last is the GUI interface development program design, the emphasis is on the transplantation of GUI software.Through these two aspects, the hardware and software architecture of the platform is built, and the prototype is made.Finally, the system is debugged by combining software and hardware. After debugging each module of the platform can work normally, complete the design requirements, and achieve the purpose of the design.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN386.5

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本文編號：1701280