| 【中文题名】 | 基于线阵图像传感器的实时检测系统的研究 |
| 【英文题名】 | The Research of Real-Time Detection System Based on Linear Image Sensor |
| 【学科专业】 | 凝聚态物理 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-10 |
| 【中关键词】 | CCD,CPLD,USB,数据采集,检测, |
| 【英关键词】 | CCD,CPLD,USB,data acquisition,detection, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>集中检测与巡回检测系统 |
| 【论文摘要】 |
CCD检测系统由CCD传感器、光学成像系统、数据采集和处理系统构成，具有测量精度高、速度快、应用方便灵活等特点，是现有机械式、光学式、电磁式测量仪器所无法比拟的。因此，在工业领域中被广泛应用于尺寸测量、形变测量、机械磨损度测量、三维表面测量和高温测量等方面。
本文以线阵CCD为系统图像传感器，采用CPLD技术、USB总线接口技术和Visual C++6.0编程平台设计了基于线阵图像传感器的实时在线检测系统。论文主要在以下几个方面做了工作：
(1)分析线阵图像传感器TCD2252D的驱动脉冲时序，采用Altera公司的CPLD作为设计平台，在MAX+PLUSⅡ开发环境下，使用原理图输入和文本输入的混合设计方式，实现对TCD2252D的驱动。该驱动电路硬件电路简单，具有驱动频率和积分时间可调的功能，可以通过在线修改程序方便的修改所产生的驱动脉冲。
(2)根据CCD输出信号的特点，提出了由输入级、放大级和输出级三级放大电路组成的信号处理电路，有效的减小了线阵CCD输出信号所含噪声，解决了输出信号幅值较小、负极性的问题。
(3)构建由模数转换芯片、数据缓存芯片、USB接口芯片... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-8 |
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第1章 绪论 |
8-17 |
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1.1 选题背景与研究意义 |
8-9 |
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1.2 CCD工作原理概述 |
9-13 |
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1.2.1 电荷的产生与存储 |
9-10 |
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1.2.2 电荷的转移 |
10-11 |
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1.2.3 电荷的输出 |
11-13 |
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1.3 CCD应用技术的发展动态 |
13-15 |
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1.3.1 CCD驱动电路的发展 |
13-14 |
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1.3.2 高速数据采集技术的发展 |
14-15 |
|
1.4 研究的目标和内容 |
15-17 |
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1.4.1 研究的目标 |
15 |
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1.4.2 研究的内容 |
15-17 |
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第2章 系统硬件电路设计 |
17-39 |
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2.1 基于CPLD的线阵CCD驱动电路设计 |
18-23 |
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2.1.1 TCD2252D驱动时序分析 |
18-19 |
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2.1.2 基于CPLD的驱动时序设计 |
19-23 |
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2.2 CCD输出信号处理电路设计 |
23-27 |
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2.2.1 TCD2252D输出信号分析 |
23-24 |
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2.2.2 信号处理硬件电路设计 |
24-27 |
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2.3 基于USB的高速数据采集电路设计 |
27-36 |
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2.3.1 系统框架设计 |
27-28 |
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2.3.2 模数转换单元 |
28-31 |
|
2.3.3 数据缓存单元 |
31-33 |
|
2.3.4 USB总线接口单元 |
33-36 |
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2.4 逻辑控制时序设计 |
36-39 |
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2.4.1 模数转换与CCD输出信号同步时序设计 |
36-37 |
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2.4.2 模数转换与FIFO写入同步时序设计 |
37 |
|
2.4.3 FIFO读取与USB传输同步时序设计 |
37-39 |
|
第3章 系统软件程序设计 |
39-54 |
|
3.1 单片机程序设计 |
39-42 |
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3.2 USB驱动程序设计 |
42-48 |
|
3.2.1 WDM驱动程序模型概述 |
42 |
|
3.2.2 WDM驱动程序模型的分类 |
42-43 |
|
3.2.3 WDM驱动程序模型的组成 |
43-48 |
|
3.3 实时检测软件程序设计 |
48-54 |
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3.3.1 软件开发平台的选择 |
48-49 |
|
3.3.2 软件界面设计 |
49-50 |
|
3.3.3 软件功能模块设计 |
50-54 |
|
第4章 系统检测结果及分析 |
54-61 |
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4.1 系统测量结果讨论 |
54-55 |
|
4.2 系统测量误差分析 |
55-61 |
|
4.2.1 系统光源的影响 |
55-56 |
|
4.2.2 被测物体放置的影响 |
56-57 |
|
4.2.3 线阵CCD特性的影响 |
57-58 |
|
4.2.4 阈值设置的影响 |
58-60 |
|
4.2.5 环境因素的影响 |
60-61 |
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第5章 总结和展望 |
61-63 |
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参考文献 |
63-65 |
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致谢 |
65-66 |
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作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
66 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385454 |
