一、CCD傳感器的工作原理
CCD檢測系統(tǒng)選用TCD1209D線陣CCD圖像傳感器, TCD12091D的光敏陣列共有2075個光電二極管,其中27個光電二極管被遮蔽,中間的2048個光電二極管為有效光敏單元。由于鏡頭井深和同光亮的等因素決定了2048個像素單元不可能全部被采用。每個米道大約占有30多個像素。占有的像素數(shù)決定了該色選機系統(tǒng)的分辨率。
TCD12091D的工作原理:Tcdl209d驅(qū)動脈沖主要有5路。轉(zhuǎn)移脈沖SH驅(qū)動脈沖CRl和CR2復(fù)位脈沖RS緩沖控制脈沖CP等5路控制脈沖。轉(zhuǎn)移脈沖的高電平期間,驅(qū)動脈沖CR1也必須保持高電平,而且必須保證SH的下降沿落在CR1的高電平上,這樣才能保證光敏區(qū)的信號電荷并行的向模擬移位寄存器的CR1電極轉(zhuǎn)移,完成電荷信號的并行轉(zhuǎn)移后, SH變?yōu)榈碗娖?。光敏區(qū)于模擬移位寄存器被隔離。
二、AD轉(zhuǎn)換模塊
A/D變換芯片采用AD公司的AD9224。AD是美國AD公司生產(chǎn)的一種12位、高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它具有片內(nèi)高性能采樣保持放大器和電壓參考。在單一+5V電源下,它的功耗,僅有376mW,信噪比與失真度為7dB左右。且具有信號溢出指示位,并可直接以二進制形式輸出數(shù)據(jù)。采用多級差動流水線式結(jié)構(gòu)對輸出錯誤進行邏輯糾正,以保證在整個工作范圍內(nèi)不碼。AD9224的接口十分方便,可廣泛應(yīng)用在圖象、通信系統(tǒng)以及醫(yī)療超聲波設(shè)備中。它是為線陣CCD而設(shè)計的高度集成化A/D轉(zhuǎn)換器件。其工作時鐘可以達到15MHz,內(nèi)置可以實現(xiàn)暗背景校正或相關(guān)雙采樣的鉗位電路。
三、分選系統(tǒng)
分選控制系統(tǒng)另一個重要的部分就是分選系統(tǒng),也是整個CCD色選機最容易出現(xiàn)問題的地方。在鏡頭檢測出有效信號,經(jīng)過比較分析后得到我們所需要的信號后,經(jīng)過電磁閥驅(qū)動電路,最終驅(qū)動電磁閥噴出壞米。 在分選控制系統(tǒng)中CCD接口板起到控制電磁閥和CCD驅(qū)動板通訊的作用。CCD接口板是連接上位機、CCD馭動板和電磁閥的中樞接口板。CCD接口板與CCD驅(qū)動板采用CPLD和ARM的組合方案。選用lattice公司的lcml200xo, ARM選擇ST公司的cortekm3系列。