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基于线阵CCD的非接触式直径测量系统研究

作　者: 梁世杰
导　师: 房红兵；周熔
学　校: 南京理工大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: FPGA CCD USB VC++ 驱动时序直径测量
分类号: TH711
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 288次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

直径测量系统在现代工业生产中应用十分广泛,对直径实现高精度和快速测量在工业控制、工业生产中有着重要的应用价值。直径测量有接触式和非接触式两种方法。接触式测量系统中测量传感器与被测物体相互接触,把直径量转化为纵向位移量,价格低,容易实现,但测试速度较慢,使用环境受到限制。非接触测量主要采用光学方法实现,速度快,对应用环境没有特殊要求,因此使用面较广本文对基于线阵CCD的非接触式直径测量系统进行了比较系统的研究,主要进行了如下工作：首先,介绍了直径测量工作的背景和意义以及发展现状；其次,阐述了非接触式测量系统的原理和关键技术；第三,对数据采集系统进行硬件设计,研究了线阵CCD的驱动和信号采集技术；第四,在分析线阵CCD时序特征的基础上,设计了基于FPGA的线阵CCD驱动和采集电路,采集的信号可以通过USB与上位机通信；第五,设计了基于VC++的上位机线阵CCD数据接收和处理软件,通过该软件可实时观测线阵CCD采集的数据,并可完成数据的存储和处理。根据实际需要,进行了基于线阵CCD的直径测试实现。利用相关数据处理技术对测试数据进行处理,最后给出了直径测试结果。根据实际测试,研究结果满足设计的要求,基本达到了系统的需要。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-14
  1.1 背景和意义  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-12
  1.3 主要研究内容和结构安排  12-14
2 非接触式测量系统原理及总体方案  14-19
  2.1 测量原理  14-16
  2.2 总体方案  16-17
  2.3 系统关键技术分析  17-19
3 数据采集系统硬件设计  19-28
  3.1 TCD1209D图像传感器  19-21
  3.2 AD9945模/数变换  21-26
  3.3 USB接口  26-28
4 FPGA可编程逻辑设计  28-34
  4.1 FPGA设计流程  28-29
  4.2 时序发生电路设计  29-30
  4.3 图像数据缓存器设计  30-31
  4.4 GPIF接口设计  31-34
5 USB通讯程序及测量平台的开发  34-51
  5.1 USB开发基础  34-37
    5.1.1 USB系统  34-36
    5.1.2 USB设备的总线列举过程  36-37
  5.2 基于EZ-USB FX2的USB通讯程序开发  37-45
    5.2.1 EZ-USB FX2固件程序设计  38-39
    5.2.2 基于GPIF模式的USB数据采集  39-45
  5.3 USB驱动程序开发  45-46
  5.4 主机应用程序开发  46-51
    5.4.1 直径测量原理  46-48
    5.4.2 测量程序的设计实现  48-51
6 研究成果及应用前景  51-56
  6.1 研究成果  51-52
  6.2 应用前景  52-56
致谢  56-57
参考文献  57-59

基于线阵CCD的非接触式直径测量系统研究

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