线阵CCD驱动时序及信号采集系统的设计

文中设计介绍了一种基于FPGA和ARM的线阵CCD传感器驱动时序和信号采集的实现方法。该系统通过分析TCD1707D线阵CCD的驱动时序,采用Verilog HDL硬件描述语言设计出驱动脉冲电路。CCD正常工作后,产生的模拟信号经过预处理和高速A/D转换送入FPGA的基本宏功能模块FIFO(先进先出数据缓存器),通过异步缓存实现ARM处理器对采集信号的主控及后续应用。线阵CCD驱动时序及信号采集系统,是基于CCD传感器图像处理系统的重要组成部分,经过上位测试平台验证,能够提供准确的数字图像信号。     

基于FPGA+ADSP的线阵CCD非接触测量系统

提出了基于FPGA和ADSP的线阵CCD非接触测量技术。选用线阵CCD作为前端信号采集;采用FPGA产生与控制整个系统的时序:CCD工作时序、A/D转换时序、ADSP采集数据同步时序;采用多次扫描平均方法形成一维数字图像;利用DSP高速图像处理性能并设计高性能的浮动阈值二值化算法对其处理。给出了时序仿真图,满足系统的时序要求;并给出了测量物体的波形。通过对光学系统的定标最终给出了物体的长度。数据表明,相比传统的测量系统,该系统具有高速和高精度的优点。     

基于网络的线阵CCD信号采集系统的设计

针对现代数据采集领域的网络化趋势,设计出一种新型线阵CCD信号采集系统。采用FPGA为核心控制器,产生每个模块所需要的驱动时序。模拟前端处理器将采集到的CCD信号经过信号调理和A/D转换后,通过高速网络接口芯片W5300传送至PC机,PC机最终将采集到的CCD信号显示在接收软件上。不仅能够解决片上、专用的问题,而且使机器视觉技术结合网络技术,实现了高速、实时、网络化的信号采集系统。实践表明:该采集系统可以做到在任何有网络的地方都可以使用,有后期研究价值。     

基于线阵CCD的光谱信号高速数据采集系统设计

为了满足环境污染检测等工业实际应用的需要,便于系统的集成、降低成本,设计了一个基于FPGA和USB 2.0的线阵CCD光谱信号高速数据采集系统.以FPGA芯片EP2C20Q240作为采集系统的控制核心,USB 2.0芯片CY7C68013A作为数据传输通道与上位机实现通信,通过计算机软件进行光谱采集,并能实时控制CCD的积分时间和采集光谱的平均次数.实验表明:该系统高效、稳定,1 s采集250帧谱图,可广泛应用于CCD光谱的实时快速精确测量.     

基于线阵CCD和USB控制器的光谱采集系统

为了降低光谱采集系统中硬件电路的设计的复杂性,设计了一种基于线阵CCD和USB控制器的光谱采集系统。该光谱采集系统主要包括超高灵敏度线阵CCD传感器、CCD专用的A/D转换器AD80066以及CY7C68013 USB控制器;USB控制器兼备对CCD和A/D转换器的驱动以及数据传输控制的功能。实验结果表明,该光谱采集系统具有较好的信噪比(SNR),在微型光谱仪上具有较好的应用前景。     

多通道高速数据采集系统的设计与实现

为了解决多通道数据的高速采集问题,文中讨论了一种基于LabVIEW平台的USB多通道高速数据采集系统的设计方案.该系统采用了USB芯片CY7C68013和A/D转换芯片MAX1320并配合FPGA技术实现多通道数据的高速同步采集,同时基于LabVIEW开发平台采用多线程技术实现了对多通道采集数据的文件存储、显示和分析.经调试应用证明,该系统运行稳定,数据采集可靠实时.     

CCD数据采集系统在电缆偏心检测中的应用

为解决在电缆偏心检测数据采集系统中,传统的CCD芯片无法对X射线进行有效探测的问题,采用可直接探测X射线的线阵CCD芯片S3901-512FX设计了数据采集系统。通过Qsys在FPGA芯片上定制一个系统作为控制核心,设计了FPGA芯片与S3901-512FX及A/D转换芯片AD80066的硬件接口电路,详细介绍了数据采集系统各个模块的工作过程,并完成了对各个模块的仿真。     

基于FPGA的高精度模拟量变换器设计

针对数据采集系统应用领域不断扩大,而传统采集系统存在误差大和稳定性不足的问题,提出一种以FPGA为核心的模拟量变换系统。系统以FPGA为核心控制器,采用模块化设计,利用AD824芯片构建低通滤波器对采集信号进行预处理,选用高精度A/D转换芯片ADS8365,实现16 bit模数转换。同时,优化FPGA控制时序逻辑进一步提高模块的测量精度。最后,通过W5300以太网实现上位机与数据采集系统之间控制命令的下传和采集数据的上传。对系统进行多次测试,实际结果表明,该系统可实现对48路模拟信号的高精度测量,测量精度优于±0.1%,稳定性高,达到了预期目标。     

一种基于FPGA和ARM的线阵CCD图像采集系统设计

设计了一种基于Altera的FPGA芯片EP4CE10F17C8以及基于Cortex-M3构架的ARM处理器STM32F103VE,该系统通过FPGA对线阵CCD进行时序的驱动,并完成像素信号的采集、硬件处理以及传输工作。ARM作为FPGA的外挂处理器,实现数据信息的软件处理以及对整个系统的控制。介绍了该系统的基本原理,并给出了详细的基于FPGA和ARM的软硬件联合设计方案。     

基于DSP和FPGA的多路型光纤光谱仪系统

描述了一种能同时快速地测量多达八组的光谱信号并具有实时光谱处理能力的新型多路型光纤光谱仪系统。该多路型光纤光谱仪以多个CCD作为光电探测器,以FPGA作为控制核心产生各种控制时序,利用DSP进行光谱数据处理并实现与PC机的USB通信。概述了整个系统的构成,给出了光谱采集的光学平台设计,研究了在DSP和FPGA控制下光谱数据的采集和处理过程。为了避免测量时各个通道光谱数据的相互串扰并控制光谱峰值的随机漂移,除采用传统的滤波电路和电源稳压技术之外,提出了利用FPGA内部编程的方法来解决IC芯片内部电容效应的新技术。光谱测试结果表明,该系统具有良好的长期稳定性、较大的信号动态范围和较高的信噪比,适合于各种场合的光谱及相关参数测量。     

TCD1252AP的驱动设计及数据采集

通过对线阵CCD的驱动时序研究,以TCD1252AP为例,利用一片现场可编程门阵列芯片FPGA设计出线阵CCD的驱动时序,并得到仿真波形。利用FPGA强大的处理能力对CCD的输出进行采集处理。使用该方法设计的电路简单实用,具有很好的应用价值。     

面阵CCD彩色视频图像实时采集系统的设计

为了实现用面阵CCD实时采集彩色视频图像,设计了一种彩色视频图像实时采集系统。在分析SONY面阵CCD器件ICX424AQ的结构参数和彩色视频图像采集原理的基础上,实现了CCD控制时序的产生和整个采集系统的时序控制逻辑。分析了CCD器件的主要噪声来源,采用相关双采样技术滤除了视频信号中的复位噪声和1/f等低频噪声,提高了系统的信噪比。由于采用的面阵CCD芯片表面覆盖有Bayer彩色滤波阵列(CFA),因此每个像素点只有一个颜色分量。为了获得全彩图像,采用一种改进的双线性插值算法来获得每个像素点上丢失的色度信息,较好地兼顾了插值效果和硬件实现复杂程度。该设计采用CCD逐行扫描工作方式,曝光时间为0.32ms时,所有像素信号可依次读出。整个系统采用FPGA作为核心控制器件,读取的CCD信号经过插值处理,实时地通过发送芯片SiI1162以DVI格式发送到TFT-LCD屏上显示。     

基于FPGA的电容数据采集系统的设计

本文介绍了由FPGA、电源电路、电容/电压转换电路、高精度A/D转换电路等模块组成的电容数据采集系统。该系统以FPGA器件EP3C25为核心,基于DDS算法和D/A转换芯片DAC8830产生载波信号用于电容变化信号的调制,选用24位高精度A/D转换芯片进行电容调制信号的数据采集。详细阐述了系统的硬件设计方案和在Quartus II中利用Verilog HDL语言实现DDS算法和AD7767 A/D采样控制的软件设计方法。实际运行结果表明,该系统能对电容变化进行数据采集,具有精度高及抗干扰性强等优点。     

基于FPGA的高速压电板形仪信号采集与处理系统设计

研究了一种基于FPGA的高速压电板形仪信号采集与无线传输系统,利用模拟多路开关和高速A/D转换器实现多路模拟信号的实时采集,用FPGA实现多路开关和A/D转换器的控制时序,并在FPGA内部实现数据的缓存和实时处理,最后通过无线发射送到接收端获得各个传感器信息。实验研究表明:该系统的信号采集与处理速度能够满足最高转速为2 400 r/min、10个板形检测点的高速压电板形仪信号采集与无线传输系统需求,目前该信号采集系统已经在某型号板形仪中进行联合调试,运行效果良好。     

基于FPGA的模式可调线阵CCD驱动电路设计

光谱仪的微型化是光谱仪的发展趋势,其中具有高灵敏度、高信噪比、光谱响应宽、体积小特性的线阵CCD用作光电探测器成为研究热点。针对传统对CCD驱动电路遇到参数修改情况而需要改变硬件电路或重复烧写程序的缺点,以线阵CCD-ILX554B配合CCD专用信号处理芯片AD9826为例,结合FPGA控制芯片搭建了一个CCD驱动与信号采集系统。通过研究CCD与AD9826内部结构并分析控制驱动时序,结合Verilog HDL语言,设计了CCD工作模式、积分时间及工作频率软件可调整的CCD驱动系统,硬件电路设计考虑EMC并设计针对CCD输出信号的处理电路与数据传输模块。实验结果表明,该设计成功地驱动了线阵CCD并实现了模式可调,进行数据传输,且电路体积小、控制时序精确,可用作微型光谱仪的光电探测电路。     

基于FPGA的多路数据采集模块硬件设计

为了实现对58路模拟信号进行不同频率的采集,设计了一种以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的多路模拟信号采集模块.该模块采用FPGA芯片XC2S30作为系统的核心控制器件来实现对A/D转换器的控制、多路模拟开关的选通控制以及数据的编帧和并串转换等功能.该设计方案结构灵活、控制简单、可靠性高,并且通过试验已验证了其功能的正确性.     

线阵CCD输出特性测量系统设计

为了研究电荷耦合器件(CCD)图像传感器件的输出特性,以典型线阵TCD1209D为研究对象,FPGA为核心控制器件,构建线阵CCD输出特性测量系统。系统由CCD驱动模块、数据采集模块、存储模块和RS232数据传输模块构成。通过FPGA编程产生CCD的驱动信号,驱动CCD能够正常工作。经A/D芯片采集模拟信号后,经过处理后的数字信号缓存于FPGA中的FIFO中。由RS232串口传输模块将FIFO缓存器中的的数据传送至PC端。通过改变实验条件,由测量系统对CCD输出信号进行采集,由PC机获得的数据进行实验分析,从而实现了对CCD器件特性的测量。     

高速线阵CCD驱动与数据采集系统设计北大核心CSCD

以TCD1708D为感光元件设计了高速线阵CCD驱动与数据采集系统。分析了CCD同步时序的要求,选用EP4CE10F17C8作为主控芯片,利用Verilog HDL语言设计CCD驱动信号,设计了驱动硬件电路驱动CCD得到准确的输出。分析了CCD输出信号特征,使用虚拟仪器技术完成了对CCD奇偶双路模拟输出信号的采集,以LabVIEW为平台开发了上位机软件,采用NI-DAQmx驱动程序控制PCI-6115,实现了高速线阵CCD数据采集,并且能够实时显示CCD波形、图像数据。实验结果表明采集的数据边缘特征清楚,该系统结合了FPGA和虚拟仪器技术的优势,驱动运行稳定,数据采集准确,程序可移植性强。     

基于FPGA和ARM的线阵CCD信号采集器的设计

文中提出了一种基于FPGA和ARM的线阵CCD信号采集器的设计方案。选用XC3S500E(FPGA)芯片和S3C2440(ARM)芯片设计了线阵CCD信号采集器的硬件电路;采用Verilog HDL和C语言分别编写了信号采集器的软件。搭建了线阵CCD信号采集系统,并进行了实验。结果表明,该采集器能够实现线阵CCD信号的采集、存储、处理,以及通过以太网传输到上位机的功能,具有采集信号质量好、可靠性高、传输速率高、人机交互好、组网方便等优点,在工业生产监测中具有广泛的应用价值。     

便携式数据采集系统

针对目前插卡式数据采集卡拆卸不方便,体积较大以及传统单片机控制采集速度低、非实时等一系列缺陷,设计了一套基于FPGA与USB2.0的便携式数据采集系统.系统采用FPGA作为主控芯片,实现对A/D转换芯片及USB2.0接口芯片的控制.利用VC++设计数据采集系统的控制界面,对采集的数据进行显示和存储.该系统小巧、便携的设计特别适用于移动的作业现场.