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基于USB的光电二极管阵列数据采集系统

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基于USB总线的CCD图像采集系统设计

基于USB总线的CCD图像采集系统设计

摘 要 ： Ｓ ２０ 议是 新 一代 的通 用 串行 总线标 准， Ｕ Ｂ ．协 其传输 速度 高￣４ ０ ｐ Ｃ Ｄ Ｃ ａｇ ｏｐｅＤ ｖｃ）电荷藕荷 器 ８ Ｍｂ 。 Ｃ （ ｈｒｅＣ ｕ ｌ ｅｉｅ 件 具 有灵敏 度 高、 声 小、 噪 比 高等优 势 。以Ｓ Ｎ 噪 信 Ｏ Ｙ公 司的ＩＸ４ ５ Ｋ隔行 转移 Ｃ Ｄ图像 传 感 器作 为采 集 系统 的前 Ｃ ０Ａ Ｃ
Ｏ 引 言
Ｕ Ｂ 口技 术 目前 在 计 算 机 外 设 中 已 得 到 广 泛 的 应 用 。尤 Ｓ接
机 之 前 ， 设 的 固放 在 主 机 上 ： 外 设 连 接 到 主 机 时 ， 先 以 没 外 当 首 有 固 件 的 “ 认 Ｕ Ｂ 备 ” 主 机 通 讯 ， 机 询 问 外 设 的 设 备 描 默 Ｓ设 与 主
Ｕ Ｂ ．的 控 制 器 。 Ｉ ｙｒｓ的Ｅ — Ｓ — Ｘ２ 为 用 户 设 计 Ｕ Ｂ Ｓ ２０ ￣ Ｃ ｐｅｓ Ｚ Ｕ Ｂ Ｆ 。 Ｓ 接
口 的 产 品 提 供 了很 好 的 支 持 。
１ 系统 硬 件设 计
１１ ＵＳ ２Ｏ ！ 器 Ｅ — Ｂ— Ｘ２ ． Ｂ ．拓 制 Ｚ ＵＳ Ｆ
业 界 的尖 端水 准 ，它 的高度 集 成化 和 独特 的设计 结构 保 证 了 Ｕ Ｂ ．协议 的４ ０Ｍｂ ｓ Ｓ ２０ ８ ｐ 的传 输 速 度 的实 现 。具 有 如 下性 能 特
点。
（ ） 度集 成 。传统 的Ｕ Ｂ ｂ 的硬 件设 计 通常 包括 微 处 １高 Ｓ ｇ设
单板 信 息或 用 户程 序 等 。ＭＡ ＸⅡ内部有 ４ 个全 局 时钟 网络 ， 外 部有４ 全局 时钟 输入 管脚 。ＭＡ 个 ＸⅡ的Ｉ Ｅ 有触 发器 ， Ｏ 没 管脚 上

光电二极管阵列使用方法

光电二极管阵列使用方法

光电二极管阵列使用方法
光电二极管阵列是一种常见的光电检测器件，其可广泛应用于工业控制、光电
传感、光通信等领域。

下面将介绍光电二极管阵列的使用方法。

1. 预备工作：首先，检查所使用的光电二极管阵列是否完好无损，检查接线是
否正确。

确保光电二极管阵列的接口与使用设备的接口相匹配。

2. 光源选择：根据实际需求选择合适的光源。

光源可以是LED灯、激光器等，在选择光源时需确保其波长与光电二极管阵列的响应波段相一致。

3. 连接光源：将选择的光源适当连接到光电二极管阵列的输入端。

确保连接的
稳固可靠，防止接触不良导致信号干扰。

4. 输出信号采集：将光电二极管阵列的输出端连接至信号采集设备。

可以使用
模数转换器、数据采集卡等设备来采集光电二极管阵列的输出信号。

5. 灵敏度调节：根据实际需求，调整光电二极管阵列的灵敏度。

灵敏度可以通
过调整光电二极管阵列的工作电压、工作电流以及配套电路等来实现。

6. 实时检测：开启光源，观察光电二极管阵列的输出信号。

根据不同实际应用
需求，可以使用示波器、数据采集软件等设备来实时检测并记录输出信号的变化。

7. 维护保养：定期清洁光电二极管阵列的表面，防止灰尘或污渍影响其工作效果。

此外，定期检查连接线路是否松动，保证设备的正常工作。

光电二极管阵列的使用方法需要根据不同的应用场景进行调整和优化。

以上介
绍的步骤是基本的使用指南，希望能对您有所帮助。

请确保在操作光电二极管阵列时注意安全，避免触电和光源对眼睛的伤害。

基于C8051F320的USB数据采集系统设计【毕业作品】

基于C8051F320的USB数据采集系统设计【毕业作品】

BI YE SHE JI（20 届）基于C8051F320的USB数据采集系统设计所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月33中文摘要随着信息技术与电子技术的迅速发展，计算机和外围设备也得到讯速发展和应用，在科学研究领域和许多生产场合中常用到数据采集技术，并且对数据采集的要求越来越高。

以前的通信方式由于传送速率慢、抗扰能弱、安装复杂麻烦等原因，严重阻碍了数据采集技术的发展，而通用串行总线USB具有传输线少、速率快、支持热插拔和易于扩展等优点，很好得解决了上述产生的问题,因而串行总线技术在计算机系统及通信设备中迅速得到广泛的使用。

本设计以USB作为总线的采集系统为主要研究内容，利用C8051F320等芯片组成的一套数据采集系统的设计方案、开发方法和开发过程，并给出了具体实现方案。

文中首先介绍了设计中所用的C8051F320芯片的性能和特点，然后给出了具体硬件设计方案，并重点介绍了设计中应该注意的问题。

整个系统包括硬件设计和软件设计两部分，实现数据高速转换和采集、数据显示、数据保存等功能。

系统硬件部分实现数据采集功能，并将采集的数据送至USB控制器，再通过USB接口将数据传送给PC机。

硬件设计部分主要包括主控制器C8051F320外围电路设计与数据采集电路选择、键输入显示电路设计等。

硬件设计中每个单元部分之间的连接主要以芯片的工作模式和系统要实现的功能来决定。

系统软件包括USB固件程序设计、驱动程序设计以及用户界面程序。

USB固件程序在keil c中实现，实现C8051F320的初始化;驱动程序为用户提供了软件和硬件平台连接的通道;用户界面程序采用VB语言完成，调用了驱动函数句柄来对硬件进行操作，完成数据的接收、保存、以及显示功能。

关键词：C8051F320，USB，数据采集技术33AbstractWith the development of information technology and the rapid development of electronic technology, the computer and peripheral equipment also gets rapid development and application in the field of scientific research, production and many occasions are commonly used in the data acquisition technique, and the data acquisition of the various requirements are also getting higher and higher. The traditional means of communication as the transmission speed is slow, weak anti-jamming ability, troublesome installation and other reasons, has seriously hindered the development of the data acquisition equipment, a new generation of universal serial bus USB transmission line having small, fast, supports hot plug and easy to extend the advantages, is a very good solution to the above problems, so the serial bus technology in the computer system and the communications equipment quickly and has been widely used.This design is based on the USB bus data acquisition system as the main research content, using a C8051F320chip consisting of a set of data acquisition system design, development method and development process, and gives the concrete realization plan. This paper first introduced the design used in the C8051F320chip performance and characteristics, and then presents the concrete hardware design scheme, and introduces the design should pay attention to the problem. The whole system includes hardware design and software design in two parts, to realize high speed data conversion and acquisition, data display, data storage and other functions.The system hardware to realize the data acquisition function, and the data will be collected and sent to the USB controller, through the USB interface transmits the data to the PC machine. The hardware design mainly includes the main controller C8051F320 peripheral circuit design and data acquisition circuit selection, key input display circuit design. The hardware design of each33unit section is connected between the main chip working mode and system to achieve the function to decide. Each unit are given a unit circuit characteristics and use.System software includes USB firmware, device driver and user interface program. USB firmware program in keil C, C8051F320initialization; device driver for the user interface program provides software and hardware platform to connect the channels; the user interface program used VB language, in VB called driving function in the handle to the hardware equipment operation, realize the data receiving, storage, and display function.Finally, through the testing of the system, in the design of the data acquisition interface shows the random input signal waveform. Proved by practice, the system design has been initially successful, can achieve USB data acquisition function.Key Word：C8051F320、USB、The data acquisition technique33目录摘要 (I)ABSTRACT (Ⅱ)目录 (Ⅳ)第一章绪论 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2数据采集系统发展史 (1)1.3数据采集技术发展方向 (2)1.4设计方案的可行性分析与预期目标 (3)第二章数据采集系统的整体设计 (4)2.1硬件系统构成 (4)2.2软件系统构成 (5)第三章硬件设计模块 (6)3.1数字温湿度传感器介绍 (6)3.1.1 接口说明 (7)3.1.2 发送命令 (7)3.1.3 测量时序 (8)3.1.4 通讯复位时序 (9)3.1.5 数据物理量转化 (9)3.1.6 温湿度传感器框图 (10)3.1.7 数据采集流程图 (11)3.2数据采集系统的主控芯片 (12)3.3单片机与主机连接设备USB (14)3.3.1 USB特点 (14)3.3.2 USB与IEEE 1394比较 (15)3.3.3 USB传输类型 (15)3.4单片机键盘显示接口模块 (16)3.4.1 键输入设定 (17)333.4.2 显示器电路设定 (19)3.5单片机辅助电路 (21)3.5.1 时钟电路 (21)3.5.1 复位电路 (21)第四章软件系统设计 (22)4.1主程序设计 (22)4.2固件程序设计 (23)4.3驱动程序设计 (26)4.4用户界面程序设计 (29)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)33第一章绪论1.1 课题的背景和意义数据采集系统是将现场采集的数据进行处理、传输、显示、存储等操作，基于计算机测量的软硬件产品实现灵活的、用户自定义的测量系统，它主要完成数据的采集、模数转换、压缩处理，然后通过PC接口总线将处理后的数据送入计算机作进一步处理。

基于68013A的USB图像采集系统设计

基于68013A的USB图像采集系统设计

世界上第一款集成 了 ＵＳ Ｂ ２ ． ０ 接 口的微控制器 。通过集 成 ＵＳ Ｂ ２ ． ０ 收发器 、Ｓ Ｉ Ｅ （ 串行接 口引擎 ， Ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ
Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ） 、增 强的 ８ ０ ５ １ 微控制器 以及可编程成的外部接 口
图２ ６ ８ ０ １ ３ Ａ Ｓ Ｌ Ａ ＶＥ Ｆ Ｉ Ｆ Ｏ模式
在Ｓ Ｌ ＡＶＥ Ｆ Ｉ Ｆ Ｏ模式 下 ， 由０ Ｖ６ ６ ２ ０ 的像素输 出信 号Ｐ Ｃ Ｌ Ｋ作为 时钟提供 ６ ８ ０ １ ３ Ａ工作 ， Ｓ Ｌ ＷＲ 由 Ｏ Ｖ６ ６ ２ ０ 的行控制信号 ＨＲ Ｅ Ｆ控制 ， Ｆ Ｄ ［ ７ ： ０ 】 由 ０Ｖ ６ ６ ２ ０ 的数字信
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《 自 动 化技 术 与 应 用 ２ ０ １ ３ 年 第３ ２ 卷 第０ １ 期
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基于USB的光电二极管阵列数据采集系统

基于USB的光电二极管阵列数据采集系统
一
后 ， 到高精度高速模数 转换器进 行模数 转换 。Ｄ Ｐ 送 Ｓ 将转换得
到的视频数据通过 Ｕ Ｂ接 口上传到上位计算机 ， Ｓ 完成视频数据 的处理 、 示和存储 。 显
硅片上 ， 形成 自扫描光 电二 极管 阵列 。器 件的外部 引线大为 减少 ， 引线 数与阵列所 含二 极管单 元数 无关 ， 阵列 的各项 性能 指标提高 ， 使用 方便 。 目前 国外 已有 系列 产品 ， 一维 光 电二极
Байду номын сангаас
Ｋ ｙｗ ｒｓＵ Ｂ Ｄ Ｐ ｐｏ ｄ ｄ ｒ ｙ ｅ ｏｄ ： Ｓ ； Ｓ ；ｈｔ ｉ ｅａ ａ ｏｏ ｒ
０ 引 言
动下 输出视频信 号。视 频信 号经过 低噪声 模拟处 理 电路 处理
早期的光电二极管 阵列 是利用 分立 的光敏 二极 管一 次排 列而成 ， 再用引 线 引出 正负 极 。这 种 阵列 规 模小 ， 应用 不 便。 随着半 导体平 面工艺和 Ｍ Ｓ工艺 的成 熟 ， １７ Ｏ 在 ９６年实 现了将 光敏二极 管阵列与移位寄存器 、 Ｏ Ｍ Ｓ多路开关等电路集成在 同
关键 词： Ｓ ； 字信 号处理 器； Ｕ Ｂ数 光电二极管阵列 中图分类号 ：Ｐ ７ ． Ｔ２ ４ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０２—１４ （０６ ０ —０３ —０ １０ ８１２０ ）５ ０７ ３
Ｄａ ａ Ｇａ ｈ ｒｎ ｙ ｔｍ ｆＰ ｏ ｏ ｉｄ ｒ ｙ Ｂａ ｅ ｎ ＵＳ ｔ ｔ ｅ ｉｇ Ｓ ｓｅ ｏ ｈ ｔ ｄ ｏ ｅ Ａｒ ａ ｓ ｄ ｏ Ｂ
申 爽 张庆合 李 彤 唐祯安 ， ， ，
（． １ 大连理工大学 电子工程 系， 辽宁 大连 １６２ ； ． １０４２ 大连依利特分析仪器有 限公司 ， 辽宁 大连 １６１ ） １０ １

基于ADuC841的USB接口数据采集系统设计

基于ADuC841的USB接口数据采集系统设计
数 据 ；Ａ１＝ ，表 示 数 据 总 线 上 是 命 令 。ＵＳ ４ｌ Ｂ
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誊弓煮品ｔ Ｉ０６ １ 尿 ０１ ２ ．
ｗｗｗ．ｅ ｗ．ｏ ｃ ． ｐ ｃ ｍ．ｎ ｅ
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设计天 ｉ 地Ｆ ｌ ห้องสมุดไป่ตู้ｄ
图２ Ｓ Ｕ Ｂ传输模
型 图
ＸＦ 一 型 开放式傅立 叶变换光谱仪 采用 集成缩短 了开发时间 ，提高 了系统 的稳 定性 。 Ｔ１ 了经典的麦克尔逊干涉仪 ， 干涉后的光强随着
本 文 以南 京 沁 恒 的 Ｕ Ｂ接 口芯 片 ＣＨ ７ Ｓ ３５
动镜的移动而发生变化 ， 光电接收器将接收到 为核心实现 ＵＳ Ｂ数据传输 。 它具 有如下 特点 ： 的缓慢变化的光强信号转化为 了相应的电压信 兼容 Ｕ Ｂ２ ；内置 固件 模式下屏蔽 了相关的 Ｓ 。 ０
维普资讯
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黧 基于Ａ ｕ ８ １ Ｕ Ｂ接１数据采集系统设计 Ｄ Ｃ４ 的 Ｓ ３
ｉ Ｄ ｓ ｎｏ Ｓ ｔ ｒ ｃ ａ ａＡ ｑ ｉ ｔ ｎＳ ｓｅ Ｂ ｓ ｄｏ Ｄ Ｃ ４ ｅ ｉ ｆ Ｂ Ｉ ｅ ｆ ｅＤ ｔ ｃ ｕｓ ｉ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｎＡ ｕ ８ ｇ Ｕ ｎ ａ ｉｏ １
数据采 集子程 序在 主程序 接收到启动数 据采集过程命令字后运行。 当单片机 接收到上 位机通过 ＵＳ Ｂ发送过来的命令 字后 ，启动数 据采集过程 。 它利 用片内的定时器设定采集时 间间隔 ，利用片内的 ＡＤＣ进行数据采集。在 定时中断子程序中 ， 片机 将采集两个通 道的 单 数 据 ，将 它们按一 定的顺序存放到缓冲区 中， 传输过程 中，ＡＤｕ ８ １ Ｃ ７ 通过外部 中 然后检查缓冲区是否满 ， Ｃ ４ 与 Ｈ３ ５ 如果缓冲区不满 ， 定 断触 发， 采用 Ａ Ｃ ４ 的Ｉ Ｏ ｂ 中断 引脚 时中断子程序结束 ， Ｄｕ ８ １ ＮＴ ￣ 部 否则将 缓冲区中的数 据通 直接 和 Ｃ ７ 的 Ｉ ＃引脚相连 。Ｃ ３ ５ 正 过 Ｃ ７ 发送给上 位机 ， Ｈ３ ２ ＮＴ Ｈ ７在 Ｈ３ ５ 清空缓冲 区， 定时中 常工作时 ＡＣ ＃ Ｔ 引脚输 出为低 电平 ， 此在 电 断 子程 序 结 束 。 因 源和 此 引脚 间加 一 个 发光 二 极 管 能 够 指 示 ＵＳ Ｂ接 口芯片是 否正 常工作 。发光 二极管 的

基于USB+FPGA的四通道数据采集系统设计

基于USB+FPGA的四通道数据采集系统设计
工 程 技 术
ＳＩＯ ＆Ｔ Ｈ００Ｙ ＣＮＥ Ｅ ＮＬＧ Ｅ Ｃ
匿圆
基于 Ｕ ＋ ＧＡ的四通道数据采集 系统设计 Ｂ Ｆ Ｓ Ｐ
郑 文超 宋为真 （ 襄樊 市机 电工 程学校 湖北 襄樊 ４ １ ２ ） ４ １ ０
～ 一 信■信二信二信一 号■号■口 理一 调－调一调二调一 理＿理－理 ｌ 一 ？ 口 了
摘 要： 设计 并实现 了一 种基于Ｆ Ｇ 的四通道数据 采 集 系统 ， 出了系统 设计方 案并对各部 分硬件 电路 进行 了详细介 绍 。 ＰＡ 给 对基 于Ｆ Ｇ 的 ＰＡ 数据 采集 系统 的各 主要功 能模块 设计做 了简要介 绍。 在硬件平 台不变的情 况下 ， 通过改 变软件程序 即实现不 同功能并应 用于不 同的系统 ，
具有较 高的通 用性和 实 用价 值 。 关键 词 ： Ｐ Ｆ ＧＡ 数据采 集 Ｕ Ｂ Ｓ 中图 分 类号 ： Ｐ Ｔ３ 文 献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： ６ ２ ３ ９ （ ０ ｏ ｏ （） ０ ６ 一０ １ ７ — ７ １ ２ １ ） ２ ａ一 ０ ｌ １
外 围 电 路 以 及 ＵＳ 接 口 电路 。 系 统 原 理 ＭＩ 的 Ｌ Ｄ 输 出 ， Ｖ Ｓ Ｂ 其 ｉ ｚ Ｖ Ｓ Ｌ Ｄ 时钟 输 出可选 为 高 框 图如 图 ｌ 示 。 所 达２ ０ Ｈ 的两 通 道Ｃ ０Ｍ ｚ ＭＯ 输 出 。 Ｄ９ ｌ 可 Ｓ Ａ ５６ 设 置 ３ 工 作 模 式 ， 括 外 部 ＶＣ 外 部 种 包 Ｏ、 １ １ 时钟 电路 设计 ． Ａ ５ ６ 一款 集 低 相位 噪 声 时 钟发 生 ＣＬＫ以及 内部 ＶＣＯ。 Ｄ９ １ 是 和 低 抖 动 １ 通 道 时 钟 分 配 功 能 于 一 体 的 时 １ ２ Ａ ４ ． Ｄ采样 电路 钟 分 配 器 。 内部 集 成 １ 整 数 Ｎ分 频 的 频 其 个 ＡＤ９ ３ 是 ＡＤＩ 司 推 出的 一 种 １ 位 、 ２０ 公 ２ 率 合 成 器 、 个 参 考 输 入 端 、 个 压 控 振 荡 器 ２ ０ Ｓ Ｓ 高 速 、 功 耗 Ａ／ ２ １ Ｍ Ｐ 的 ５ 低 Ｄ转 换 器 。 （ Ｏ）可 调 延 迟 线 和 １ 个 时 钟 驱 动 器 ， ＶＣ 、 ４ 还 ＡＤ９ ３ 具 有 片 内基 准 电压 和 跟 踪 和保 持 ， ２０ １ 系统组成 设计 基 于 ＵＳ ＋ Ｐ Ａ的 四 通道 数 据 采 集 系 Ｂ Ｆ Ｇ 包 括Ｌ Ｐ Ｌ、 ＶＤ ； Ｃ Ｖ ＥＣ Ｌ Ｓ￣ ＭＯ 输 出 。 ４ ＂ Ｉ Ｓ １ ４ 输 两 个 并 行 ＬＶＤＳ输 出 模 式 ， 便 更 好 和 以 Ｐ Ａ接 口 ， 双 数 据 速 率（ Ｄ 模 式 能 减 而 Ｄ Ｒ） 统 主要 包 括 了ＡＤ ５ ６ 统 时 钟 产 生 电 路 、 出 通道 分 别 为 ６ （对 ） 钟 可 高达 １６ Ｈｚ Ｆ Ｇ ９ １系 路 ３ 时 ．Ｇ 信 号 调理 电路 、 Ｄ 换 电路 、 Ｐ Ａ及其 的 Ｌ Ｅ 输 出 ￣１路 （对 ） 钟 高 达 ８ ０ 半 所 需 并 行 输 出 数 。 Ａ／ 转 Ｆ Ｇ ＶＰ ＣＬ ： １ ４ ２ 时 Ｏ １３ Ｆ Ｇ ． Ｐ Ａ电路设计 该 设 计 中ＦＰ ＧＡ采 用 的 是 ＡＩＴＥＲＡ公 图 １ 基 于 Ｕ Ｂ Ｐ Ａ的 四通 道数据 采集 系统 Ｓ ＋Ｆ Ｇ 本设 计为 了实现 四通 道数据 采集 ， 采 用 了 两 片 ＡＤＩ 司 生 产 的 模 数 转 换 器 公 ＡＤ９ ３ ￣ － 片ＡＬ ＲＡ公 司生 产 的ＦＰ ２０１ ＴＥ ＧＡ 器 件Ｅ １ ６ 。 样后 数 据 通过 Ｃ ｐ ｅ ｓ 司 Ｐ￥ ０采 ｙ ｒｓ 公 的 Ｕ Ｂ ． 的 集成 微控 制器 ｃ Ｃ ８ １ 完 成 Ｓ ２０ Ｙ７ ６ ０ ３ 数 据 与 Ｐ 机 之 间的 传 输 。 Ｃ

监控篇之USB数据采集模块

监控篇之USB数据采集模块
第十六页，共47页。
实现USB远距离采集数据传输
综上所述，USB的数据传输速率大大高于RS-485，而RS-485总线具 有传输距离远，且每条RS-485总线上可以挂接多个设备的特点。采取 USB与RS-485总线结合，可形成分布式数据采集传输系统结构。
这种传输系统适用于一些有多个空间上相对分散的工作点，而 每个工作点又有多个数据需要进行采集和传输的场合，例如大型 粮库，每个粮仓在空间上相对分散，而每个粮仓又需要采集温度、 湿度、CO2浓度等一系列数据。在这样的情况下，每一个粮仓可 以分配一条RS-485总线，将温度、湿度、CO2浓度等数据采集设 备都挂接到RS-485总线上，然后每个粮仓再通过485总线传输到监 控中心，并转换为USB协议传输到PC机。由于粮仓的各种数据监 测实时性要求不是很高，因此采用这种方法可以用一台PC机完成 对一座大型粮库的所有监测工作。
USB的一大优点是可以提供电源。在数据采集设备中耗电 量通常不大，因此可以设计成采用总线供电的设备。
第十二页，共47页。
实现USB远距离采集数据传输
传输距离是限制USB在工业现场应用的一个障碍，即使增加 了中继或Hub，USB传输距离通常也不超过几十米，这对工业现 场而言显然是太短了。
现在工业现场有大量采用RS-485总线传输数据的采集设备。RS485有其固有的优点，即它的传输距离可以达到1 200 m以上，并且可 以挂接多个设备。其不足之处在于传输速度慢，采用总线方式，设备 之间相互影响，可靠性差等。RS-485的这些缺点恰好能被USB所弥补， 而USB传输距离的限制恰好又是RS-485的优势所在。如果能将两者结 合起来，优势互补，就能够产生一种快速、可靠、低成本的远距离数 据采集系统。
第十七页，共47页。

基于USB接口与计算机声卡的新型光电门的研制

基于USB接口与计算机声卡的新型光电门的研制
线和 音频线 都很 容 易 在 市 场 上买 到 ， 且 价 格也 而
图 ３ Ｆ ６ ０ Ｄ ・ ９ Ｂ ９ Ｂ ｝ 激 光 Ｕ ５ Ａ ５Ｃ ｛Ｃ 、 Ｏ９ 型
二极 管（ ） 左 和激光接收二极管（ 右）
图 ４ 新 型 光 电门 成 品 效 果 图
供 的电压 为 ５ 考虑 到供 电 的简 洁方 便 ， 终 选 Ｖ， 最 用 的 激 光 二 极 管 型 号 为 Ｆ ５ ＡＤ５Ｃ Ｂ ９ Ｕ６ Ｏ 一 ９（ Ｃ 、
为 了使新 型光 电 门既 能摆脱 传统 光 电门专 配
收 稿 日期 ： ０ 卜Ｏ ｌ ２ １ ８３
基金项 目： 上海 市大学生科研创新基金资助 （ ４ ８ 、 ４ ８ 、 ４ ９ ） Ａ８ １ ２ Ａ８ １ ６ Ａ８ １２
＊通 讯联 系人
基于 ＵＳ Ｂ接 口与计算机声卡的新型光电门的研制
要运用光电门测量液体 的粘滞 系数 ， 传统光 电门 发射 装置 和接 收装 置 间 固定距 离不 能 调节 、 配 专 电源 和数 据采集 装 置 ， 得 它 的 应用 和 移 动 安放 使 显得非常的不便 。而且传统光电门还存在一个弊 端—— 专 配 电源和数 据采集 装置 的生 产成本 相对 较高 ｌ 。为 此 ， 必要探 求一 种 既可 以任 意 调 节 ＿ 】 有 距离 又容 易移 动位 置 ， 能 省 去 这方 面成 本 的新 也 型光 电 门 。此 光 电 门直 接 与计 算 机 结 合 ， 通用 让 的 Ｕ Ｂ接 口作为低压 电源为其供 电， Ｓ 声卡作为数 据采集的装置 ， 使其通用性得到很大的提高。
光电 门， 必须 有发 光装 置 和接 收装 置 ， 虑到 考
１ 光 电 门的结 构
１ １ 传 统光 电门元 件原理 及组 成 ．

基于USB接口的51单片机在线编程设计

基于USB接口的51单片机在线编程设计

基于USB接口的51单片机在线编程设计陈志英【摘要】本文论述了一种基于USB接口51单片机AT89S51/52/53的ISP在线编程设计方案,重点讨论了由CH341芯片实现的USB-SPI硬件接口转换电路及VB 上位机编程软件的设计。

该方案硬件电路简单实用,并具有成本低、体积小、功耗低和可靠性高等特点,具有较好的推广价值。

%The paper presents a design of 51 microcontroller AT89S51/52/53 in system programming base on USB interface,emphasis on the hardware design of USB-SPI interface circuit and the design of PC software for microcontroller programming by VB.The design has many advantages such as small size,low power consumption,high reliability etc.It is very valuable in the applications of 51 microcontroller and is worth references as well.【期刊名称】《电气电子教学学报》【年(卷),期】2012(034)005【总页数】3页(P49-51)【关键词】ISP在线编程;USB-SPI接口;VB上位机软件【作者】陈志英【作者单位】厦门理工学院电子与电气工程系,福建厦门361024【正文语种】中文【中图分类】TP368.20 引言51单片机的Flash存储器程序烧写主要有两种模式:并行Flash编程和串行Flash编程。

其中串Flash编程模式支持ISP编程(系统在线编程)，这种模式在烧写单片机应用程序时不需要把芯片从工作环境中剥离，解决了在开发产品时因频繁插拔芯片导致其引脚折断从而损坏芯片的问题，同时也给系统软件升级提供了便利。

LED照明通信系统的设计与实现

LED照明通信系统的设计与实现

LED照明通信系统的设计与实现崔远慧;包伟;牟俊;王智森【摘要】设计了一款用于室内点对点单向无线传输的光通信系统.该系统采用白光LED作为传输载体,STM32作为主控单元,开关键控驱动作为基本调制方式,在满足室内照明的前提下,设计了发射与接收装置电路、LED调制发射电路、接收解调电路、信号放大电路、电源模块电路.制作的样机系统最终实现了对26个字母连续每隔1s传输1000次,传输记录140cm、误码率为零的测试.【期刊名称】《光通信技术》【年(卷),期】2016(040)002【总页数】4页(P33-36)【关键词】可见光通信;开关键控调制;LED;STM32【作者】崔远慧;包伟;牟俊;王智森【作者单位】大连工业大学集成测控技术研究所,辽宁大连116034;大连工业大学集成测控技术研究所,辽宁大连116034;大连工业大学集成测控技术研究所,辽宁大连116034;大连工业大学集成测控技术研究所,辽宁大连116034【正文语种】中文【中图分类】F276.3LED具有可频繁开关、连续调光及光电响应速度快等特点，人们在利用LED作为照明光源的同时，将信号调制到LED上进行无线传输的可见光通信（Visible Light Communication，VLC）技术已经成为研究的热点之一[1-3]。

1998年，香港大学的G.Pang首次提出采用LED交通指示灯作为通信光源，为车辆传输语音信号[4]，之后，各国的研究人员相继对白光LED作为通信载体进行细致的研究[5,6]。

2000年，Y.Tanaka,S采用LED台灯作为通信光源，对白光LED作为可见光通信光源进行了初步实验研究[7]。

2009年，H.Elgala,R.Mesleh等人研究了短距离室内可见光通信的信噪比和信道编码的误码率性能[8,9]。

国内在可见光通信领域的研究起步相对较晚，从2006年起，国内的暨南大学等高校的科研人员开始了对LED作为照明和通信光源的可行性研究[10,12]。

基于LabVIEW的单片机USB数据采集系统设计

基于LabVIEW的单片机USB数据采集系统设计

中图分类号 ：Ｔ ２ ４ Ｐ ６． Ｐ ７ ；Ｔ ３ ８ １
Ｄｅ ｉ Ｌａ ＶＩ ｓｇ ｆ Ｍ ＵＳ Ｄａ ａ Ａｃ ｕ ｓｔｏ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ ｂ ＥＷ
ＣＡＩＧｏ ｇ ｘ ａ ｎ －ｕ ｎ
Ｋｅ ｒ ｓ ＭＣＵ；ＵＳ ｙ ｗｏ ｄ ： Ｂ； ｄ ｔ ｃ ｕｓｔ ｎ ＮＩＶＩ Ａ； Ｌ ｂ Ｉ ａ ａ ａ ｑ ｉｉ ｏ ； ｉ — Ｓ ａ Ｖ ＥＷ
１ 引 言
通用 串行 总线 （ ｎｖ ｒ ｌ ｅ ａ Ｂ ｓ Ｓ ） Ｕ ｉ ｓ ｒ ｌ ｕ ，Ｕ Ｂ 自从 ｅ ａＳｉ 诞生 以来 其发展 速 度异常 惊人 。Ｕ Ｂ协议从 １ １ Ｓ ． 过
第 ８卷
第 １ 期
实 验 科 学 与 技 术
・ ７・ ５
基 于 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 的 单 片 机 Ｕ Ｂ数 据 采 集 系 统 设 计 ａＶ Ｅ Ｓ
蔡共 宣
（ 河南工业大学机 电工程学院 。郑 州 ４ ０ ０ ） ５ ０ ７
摘 要 ： 以 内置 Ｕ Ｂ ． 制 器 的单 片机 Ａ ８ Ｃ １１作 为 主控 芯 片设 计 了单 片机 Ｕ Ｂ数 据 采 集 系统 。针 对 传 统 方 法 开发 Ｕ Ｂ Ｓ ２ ０控 Ｔ９５３ Ｓ Ｓ
和 １ ｂ ｓ的全 速提 高到 如今 的 ４ ０Ｍｂ ｓ ２Ｍ ／ ８ ／ 的高度 。
Ｕ Ｂ作为过去几年里计算机 和嵌入式领域的热点 ， Ｓ 推动 了计 算机外 设 的飞速 发展 ，同时也将把 计算机
和嵌 人式 领域 的学术 研究 带人更 为深 入 的层 次 。这 是 由于 Ｕ Ｂ总线 的数据 传 输率 高 ，支 持 即插 即用 ， Ｓ 使用 方 便 ，并 且 Ｕ Ｂ能 够 连接 １７个外 设 ，因 此 Ｓ ２ Ｕ Ｂ总线 在数 据采 集 系统 中应 用得越 来越 广泛 。 Ｓ Ｕ Ｂ驱动 程序 设 计 是 Ｕ Ｂ数 据 采集 系 统 的重 Ｓ Ｓ 要环 节 。传统 的 Ｕ Ｂ驱 动程 序开发 常采 用 Ｗｉｄｗ Ｓ ｎｏ ｓ Ｄ Ｋ（设 备驱 动 程 序 开 发 包 ） 第 三 方 开 发 工具 （ Ｄ 或 如 Ｄ ｖｒ ｔｄｏ 等 ，Ｄ Ｋ是 最 底 层 的 驱 动 程 序开 ｉ Ｓ ｒ ｅ ｕｉ） Ｄ 发软件 ，开发 难 度 较 大 。而 在 Ｌｂ ＩＷ 环境 下 通 ａＶＥ

光电二极管阵列检测器工作原理

光电二极管阵列检测器工作原理

光电二极管阵列检测器工作原理
光电二极管是一种光电转换器件，其工作原理基于内建电场和半导体PN结的光电效应。

当光照射在光电二极管上时，能量较高的光子会和半导体晶格中的电子发生相互作用，将一部分能量转移给电子，使其从价带跃迁到导带。

这些被激活的电子将形成电流，并被送到阵列电路中进行测量。

光电二极管阵列检测器通常由表面上下分布的多个光电二极管组成。

每个光电二极管都有自己独立的电极，通过串联或并联的方式与其他光电二极管连接在一起。

每个光电二极管的电极会输出一个与光照强度成正比的电流信号。

在光电二极管阵列检测器工作时，首先需要为每个光电二极管提供适当的偏置电压，以确保其正常工作。

偏置电压可以通过连接到适当的电源或信号处理器来提供。

当有光照射到光电二极管阵列上时，每个光电二极管都会产生一个电流信号。

这些电流信号可以通过对光电二极管阵列中的各个光电二极管电流进行采样，然后通过电流放大器放大，再经过滤波、数模转换等处理步骤，最终得到与光照强度相关的电压信号。

总的来说，光电二极管阵列检测器利用光电二极管的光电效应将光信号转换为电信号，并通过电路处理得到最终的检测结果。

其工作原理简单可靠，具有高速响应、高灵敏度和宽波长响应等特点，广泛应用于光电测量、光通信、光谱分析和成像等领域。

二极管阵列检测器光路原理

二极管阵列检测器光路原理

二极管阵列检测器光路原理导言：二极管阵列检测器是一种常用于光学通信和光电子领域的检测器，它可以将光信号转换为电信号，并用于光通信系统中的光检测和信号接收。

本文将介绍二极管阵列检测器的光路原理及其工作原理。

一、二极管阵列检测器的结构二极管阵列检测器由多个二极管组成，每个二极管分别连接在不同的光通道上，形成一个阵列。

每个二极管都有一个正向电压和反向电压，当光信号通过二极管时，会产生一个电流，该电流被放大并用于检测光信号的强度。

二、二极管阵列检测器的光路原理二极管阵列检测器的光路原理主要包括光信号的输入和电信号的输出两个过程。

1. 光信号的输入当光信号进入二极管阵列检测器时，首先经过一个光耦合器将光信号耦合到二极管上。

光耦合器的作用是将光信号引导到每个二极管的光通道上，确保光信号能够均匀地照射到每个二极管。

2. 电信号的输出当光信号照射到二极管上时，光子的能量会激发二极管中的电子，产生一个电流。

这个电流被放大后，可以得到一个与光信号强度相关的电压信号。

通过采样和数字化处理，可以将这个电压信号转换为数字信号，并用于后续的信号处理和数据传输。

三、二极管阵列检测器的工作原理二极管阵列检测器的工作原理基于半导体材料的特性和电子学原理。

1. 半导体材料的特性二极管阵列检测器中的二极管是由半导体材料制成的，半导体材料具有导电和隔离电流的能力。

在二极管的P区域，存在着多余的空穴，而在N区域则存在多余的电子。

当施加一个正向电压时，空穴和电子会发生复合，产生一个电流。

而当施加一个反向电压时，空穴和电子被阻挡，不会发生复合。

2. 电子学原理在二极管阵列检测器中，每个二极管都连接在一个放大器电路上，用于放大光信号产生的电流。

放大器电路可以将微弱的电流信号放大到适合检测和处理的范围。

通过采样和数字化处理，可以得到一个与光信号强度相关的数字信号。

四、二极管阵列检测器的应用二极管阵列检测器广泛应用于光通信系统和光电子领域。

1. 光通信系统二极管阵列检测器可以用于光纤通信系统中的光检测和信号接收。

光电二极管阵列检测器工作原理(一)

光电二极管阵列检测器工作原理(一)

光电二极管阵列检测器工作原理(一)光电二极管阵列检测器工作原理•简介光电二极管阵列检测器是一种常用于光学领域的传感器，通过将多个光电二极管组成阵列，可以实现对光强的高速、高精度采集和检测。

本文将从浅入深地介绍光电二极管阵列检测器的工作原理。

•光电二极管基本原理光电二极管是一种将光能转换为电能的器件，其基本原理是光生电压效应。

当光线照射到光电二极管的PN结上时，光子激发了半导体中的电子，使其跃迁到导带，从而产生一个电流。

该电流与光线的强度成正比。

•光电二极管阵列结构光电二极管阵列由多个光电二极管按照一定规律排列组成。

每个光电二极管都有一个独立的接收电路，可以单独采集和处理光信号。

光电二极管阵列的结构使其能够在较大范围内对光信号进行高效检测。

•光电二极管阵列检测器工作原理光电二极管阵列检测器的工作原理是将光信号转化为电信号，经过放大、滤波等处理后，得到与原始光信号相对应的电信号。

1.光信号进入光电二极管阵列后，被各个光电二极管接收；2.每个光电二极管将光信号转化为对应的电流；3.通过电流放大器对电流进行放大；4.经过滤波电路去除噪声，得到干净的电信号；5.数字转换器将模拟信号转换为数字信号；6.数字信号经过处理后，可以进行存储、显示等操作。

•光电二极管阵列检测器的优势光电二极管阵列检测器具有以下优势：–高速采样：光电二极管阵列可以同时采集多个光信号，大大提高了采样速度。

–高精度测量：光电二极管阵列可以进行高精度的光强测量，对于光照强度的变化可以进行准确的监测和记录。

–多路信号处理：每个光电二极管都可以独立地接收和处理光信号，可以实现多路信号的处理和控制。

•应用领域光电二极管阵列检测器广泛应用于各个领域，包括但不限于：–光通信：光电二极管阵列检测器可用于接收和解调光通信中的光信号。

–光谱分析：光电二极管阵列检测器可以实现对物质的光谱分析，广泛用于化学、生物等领域。

–医学影像：光电二极管阵列检测器可以用于医学影像中的光信号采集和检测。

基于柔性传感器阵列信号采集系统设计与应用

基于柔性传感器阵列信号采集系统设计与应用

基于柔性传感器阵列信号采集系统设计与应用
尹锡轩;李荣彬;郭伟东;牛鑫蕊;胡正发
【期刊名称】《电脑知识与技术》
【年(卷),期】2024(20)12
【摘要】本研究旨在设计并实现一种基于柔性压力传感器阵列信号采集系统,并结合LeNet神经网络实现表面平整度的快速检测。

该系统能够实时采集目标表面的压力分布数据,通过LeNet神经网络进行特征学习和分类,实现对表面平整度的自动化检测。

通过实验验证,该系统在平整度分类任务中达到了92.8%的准确率,表明了其在工业生产和制造领域中的潜在应用价值。

系统不仅能够提高生产效率和产品质量,而且具有较强的实用性和可操作性,为智能化生产提供了一种新的解决方案。

该系统的设计为基于柔性压力传感器的平整度检测提供了一种新的思路和方法,具有一定的创新性和实用性,对相关领域的研究和应用具有一定的参考价值。

【总页数】4页(P8-11)
【作者】尹锡轩;李荣彬;郭伟东;牛鑫蕊;胡正发
【作者单位】广东工业大学物理与光电工程学院;汕头广工大协同创新研究院;汕头问源科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP181
【相关文献】
1.柔性压力传感器阵列及其信号采集系统研究
2.压阻式柔性压力传感器阵列信号采集系统设计
3.稀土永磁传感器水声阵列信号采集系统设计
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5.阵列式气体传感器的信号采集系统设计
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于C8051F320的数据采集系统USB接口设计

基于C8051F320的数据采集系统USB接口设计

的获取和设备错误的纠正等, 它的中断处理模块由控制输出和 控制输入两部分组成。每次传输首先由设置事务开始,然后根据 设置事务数据不同的中断来源跳入相应的处理模块以进行不 同的中断处理,并在处理完毕后返回。同时在 ISR 中,固件将数 据包从 C8051F320 的 USB 引擎内部缓冲区移到一个自定义的 数据缓冲区,并在随后请求清零其内部缓冲区,以使其能够继续 接收新的数据包。然后返回到主循环,检查自定义缓冲区内是否 有新的数据并开始其它的任务。由于这种结构,主循环只用检查 自定义缓冲区内需要处理的新数据, 专注于新数据的处理,而 ISR 也能够以最大速度进行数据的传输。这样,程序对 USB 的操 作更加简单,也便于程序的维护。主程序和端点 0 的控制传输程序流 程分别如图 3、图 4 所示。端点 1 和端点 2 的程序流程与之类似。
技 的可配置性, 在设计 UART 的驱动程序时,uart_initialize ()和 uart_control()函数为 UART IP 核高度可配置性提供了接口。当
术 硬件 UART 的参数变化时, 只要将驱动程序中相应参数作改变 而不需要重新设计。
创 参考文献 [1]The Leon3 Processor Mannual,GRLIB user’s Mannual,GRLIB
- 92 - 360元 / 年 邮局订阅号：82-946

图 4 端点 0 控制传输中断流程图 (下转第 12 页)
《现场总线技术应用 200 例》
博士论坛
《微计算机信息》(嵌入式与 S OC )2009 年第 25 卷第 9-2 期
SOR);//当前任务放弃 CPU 并进入就绪状态任务队列的末尾 assert(status==RTEMS_SUCCESSFUL); } close(fd);//关闭设备

基于USB和LabVIEW的生理信号采集系统

基于USB和LabVIEW的生理信号采集系统

基于USB和LabVIEW的生理信号采集系统郭栋;张文超【摘要】This paper introduced a high-performance data acquisition system based on USB and LabVIEW. The chip STM32 based on Cortex-M3 core is used for the main chip.The application software is developed by LabVIEW. The system designs signal conditioning circuit according to the animal physiological signal characteristics. The ADC embedded in STM32 could realize multi-channel synchronous analogne-to-digital conversions. The system could realize the data transmission between superior monitor and inferior computer by using USB2.0 standard interface. The system could measure the animal's ECG, blood pressure and other physiological parameters signal by the corresponding sensor.%本文介绍了一种基于USB2．0和LabVIEW的生理信号采集系统。

采用STM32作为下位机主芯片进行硬件和软件设计。

PC作为上位机并用LabVIEW开发应用界面和数据处理。

根据人或动物生理信号特点，设计了信号调理电路。

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［ 9］ 。 编译， 采用 )JKHE$LM 进行仿真调试
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驱动电路接口时序图
模拟处理电路是一个程控 增 益 放 大 器， 由高速运算放大器 6%’*,, 和模拟开关 0/78/,91 构成。因为模拟开关没有接 在 放 大电路的增益回 路 中， 可 将 它 看 作 运 算 放 大 器 的 一 部 分， 使模
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仪 表 技 术 与 传 感 器
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基于 !"# 的光电二极管阵列数据采集系统
申 爽% ， 张庆合! ， 李 彤! ， 唐祯安%
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采 用 的 是 &)$*+,-.+/,0’， 它 是 1< 位 #$% 是系 统 的 核 心， 定点 #$%， 片 内 具 有 *+=> 的 .-’$7 程 序 存 储 器， + ; 9=> 的 指令周期最小为 +9 @!， 可以提供良 好 的 实 (’) ? 片上资源丰富， 时控制能力。 8%-# 用 来 实 现 #$% 和 外 围 电 路 的 接 口 设 计， 采 用的是 38A:*<3- ? 它的 系 统 频 率 最 高 为 10: )7B， 引脚到引脚 的逻辑延迟为 9 @! ? 模数转换器采用的 是 ’#$:/,1 。 ’#$:/,1 是 一 种 高 速 逐 次 逼近型模数转换器， 数据输出 采 用 高 速 1< 位 并 行 接 口， 数据线 与 &)$*+,-.+/,0’ 数 据 线 直 接 连 接。 ’#$:/,1 的 8$ 和 (# 由 38A9*<3- 根据 &)$*+,-.+/,0’ 的 读 写 信 号 生 成。 ’#$:/,1 的 865 由光电二极管阵列的驱 动 电 路 板 提 供。 >C$D 信 号 直 接 连 到 &)$*+,-.+/,0’ 的 46%89 上。!!" 信 号 通 过 触 发 外 部 中 断 准 备 采 集 视 频 数 据。 345&1 通 知 #$% 视 频 信 号 开 始 输 出， ’#$:/,1 在 !& 信号的驱动下开始模数转 换。 &)$*+,-.+/,0’ 通 过查询 46%89 的状态， 来确定何 时 转 换 完 毕 和 读 取 数 据。 之 所 以采用查询方式， 是 因 为 视 频 数 据 读 取 的 时 序 性 较 强， 如不能 及时读取会导致数据丢失， 单元视频数据错位。 C$> 接口芯片采用 %#4C$>#E+ 。 它 是 需 要 外 部 微 控 制 器 控 制的 C$> 接口芯片， %#4C$>#E+ 的 端 点 可 以 被 配 置 为 / 种 不 同 的模式， 分别为非同步传输模式、 同 步 输 出 传 输 模 式、 同步输入 传输模式和同步输入输出 传 输 模 式。 %#4C$>#E+ 芯 片 提 供 * 个 端点， 在非同步模式下， 端 点 , 用 于 控 制 传 输， 端点 1 和端点 + 用于普通输入输出。 端 点 , 和 端 点 1 的 最 大 信 息 包 大 小 为 1<
万方数据 收稿日期： !""# $ %" $ %%
收修改稿日期： !""& $ "! $ !’
极管阵列所需 的 启 动 信 号。 它 可 以 用 来 控 制 光 电 二 极 管 阵 列
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4@!"ROMH@" &HST@LUOH P@K $H@!JR
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的曝光时间。!!" 信 号 用 来 通 知 #$% 视 频 信 号 输 出 已 经 开 始。 $&’(& 信 号 由 &)$*+,-.+/,0’ 的 &1%2) 直 接 产 生， !!" 信 号 和 &)$ *+,-.+/,0’ 的 345&1 引脚相连接。
［ *］ 。 拟开关的 导 通 电 阻 及 其 温 度 系 数 对 增 益 的 影 响 得 以 消 除
此放大电路共有 : 个增益选择： 1 ; ,,: 、 1 ; 9、 +、 *、 /、 <、 : 和 1, 。
图#
#$% 与外围电路的拉口
! !$%
图" 模拟处理电路
软件设计 #$% 软件设计 数据传输和命令传输。 #$% 的程序主要包括数据采集处理、
［ %］ 列的单元数从 %’ X ’% 到 !#& X !#& 、 。 %!"" X ’""
动下输出视频 信 号。 视 频 信 号 经 过 低 噪 声 模 拟 处 理 电 路 处 理 后， 送到高精度高速模 数 转 换 器 进 行 模 数 转 换。 ,*- 将 转 换 得 完成视频数据 到的视频数据通过 )*+ 接口上传到上位计 算 机， 的处理、 显示和存储。
够满足光电二极管阵列数据 传 输 的 需 要。所 以， 设计了一种基 于 )*+ 的高精度光电二极管阵列数据采集系统。 $ 硬件设计 总体结构如图 % ， 虚线框内是数据采集系统， 主要由以下几 部分构成： 模拟处理电路， 模数转换 器， 数字信号处理器 （ ,*-） ， 复杂可编程逻辑 （ Q-?,） ， 随机存储器 （ [0T） 和 )*+ 接 口 电 路 等 构成。光电二极管阵列经过一段 时 间 曝 光 后， 在驱动电路的驱
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传输 数据
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停止采样 定时器
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’() 主程序流程图
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计算机软件设计 上位计算机负责光电二极管 阵 列 视 频 数 据 的 处 理、 显示和
［ !］ 速度较快， 有 % Y # TLBH Z F、 ， 能 %! TLBH Z F 和 ’1" TLBH Z F 2 种 速 度
图$
数据采集系统框图
光电二极管 阵 列 采 用 的 是 *2V"’ 系 列 产 品。 *2V"’ 是 一 种 专门为多道光 谱 探 测 设 计 的 自 扫 描 光 电 二 极 管 阵 列。 它 的 频 谱响 应 范 围 为 !"" W %%"" 9J ( 每 个 像 素 的 大 小 为 !# ! J X !Y# 单 元 数 有 !#& 、 JJ， #%! 和 % "!’ 。 室 温 时 暗 电 流 最 大 为 " Y 2 C0， 最大输出电荷量约为 !#CQ， 饱和曝光量为 %1" JON ・F ( 驱动电路是专 门 为 其 设 计 的 低 噪 声 驱 动 电 路。 驱 动 电 路 将感光二极管阵 列 和 补 偿 二 极 管 阵 列 输 出 的 信 号 经 过 积 分 放 大处理后再进行差动放大， 降 低 瞬 态 干 扰 和 暗 电 流 噪 声。 采 样 保持电路对视频信号和噪声分 别 进 行 采 样 和 保 持， 抵消掉视频 信号中的模拟处理电路漂移和 噪 声， 并且在电压保持的同时触 发多次模数转换信号， 以利于模 数 转 换 电 路 的 数 据 采 集 和 降 噪 处理。驱动电路的接口时序如图 ! 所示。 *.0[. 信号用来控制 视频数据采集的开始， 由驱动电 路 内 部 根 据 此 信 号 生 成 光 电 二
摘要： 介绍了一种基于 )*+ 的光电二极管阵列数据采集系统的设 计 方 案。 系 统 以 ,*- 作 为 核 心， 光电二极管阵列的 曝光时间和模拟处理电路增益程序可调， 采用 %& 位高精度高速模数转换器完成对光电二极管阵列 视 频 信 号 的 精 确 测 量。 由其来完成视频数据的处理、 显示和存储。 ,*- 将采集到的视频数据通过 )*+ 接口实时传输给上位计算机， 关键词： 数字信号处理器； 光电二极管阵列 )*+； 中图分类号： .-!/’ ( ! 文献标识码： 0 文章编号： （!""&） %""! $ %1’% "# $ ""2/ $ "2
光电二极管阵 列 是 当 前 光 学 多 通 道 探 测 系 统 中 使 用 最 广 的探测器之一。它具有体积小， 响 应 时 间 快， 积 分 时 间 可 变， 无 滞后效应， 输出噪声低， 动态范 围 大， 光 谱 响 应 宽 等 优 点。 为 了 数据处理方便， 一般需将光电二 极 管 阵 列 的 视 频 信 号 数 字 化 并 传输给计算机进行处理。但由于 其 视 频 信 息 数 字 化 以 后， 数据 量相对较大， 需要一种高速的数据传输 方 式。 而 )*+ 总 线 传 输
据。45& 引 脚 和 &)$*+,-.+/,0’ 的 345&+ 引 脚 相 连， $C$%F5# 引 脚 和 &)$*+,-.+/,0’ 的 46%>< 相 连。 数 据 线 跟 &)$*+,-.+/,0’ 的 低 : 位 数 据 线 连 接，其 他 控 制 信 号 由 38A9*<3- 根据 &)$*+,-.+/,0’ 的接口信号生成。 &)$*+,-.+/,0’ 与外围电 路 的 具 体 接 口 电 路 如 图 / 所 示。 采用 4$F 2HI%’8= 进行 38A9*<3- 的设计采用 G7#- 语言进行，
［ /］ 。系统中 %#4C$>#E+ 工 作 在 非 同 步 模 字节， 端点 + 为 </ 字节