基于单片机的线阵CCD实时检测系统的开发(2)

由于硬件设计时考虑用软件产生CCD驱动信号，这样软件设计的最大难点为既要满足CCD芯片的驱动信号要求又要完成检测信息的完整表述。综合比较各种方法后得出了整个软件设计思路如下：

驱动描述：NEC公司的线阵μPD3575D所需驱动信号与TOSHIBA公司传统的TCD系列略有差异，具体驱动信号为：时钟φ10、转移脉冲φTG、复位时钟φRO和采样保持时钟φSHO，时序关系如图3所示。

μPD3575D为双沟道线阵CCD，它有两列525位的CCD移位寄存器，分列在像敏阵列的两边，在一个积分的φTG周期中至少有525个φ10脉冲：另外考虑到一些暗信号和空驱动．本系统开发中取φ10脉冲宽度约为10μs、φTG积分时间为12ms。

单片机驱动主要是通过程序编程控制输出驱动的时序信号，可以通过修改程序方便地修改输出时序，单片机是靠指令产生I／O口的输出逻辑，在使用逻辑转移指令时，必须注意精心配置，避免产生驱动时序相位上的不同步。因为转移指令要根据某些条件产生程序分支，而分支程序在不同的条件下执行周期通常不同，会造成CCD驱动时序不同步。

检测过程描述：参见图2的系统电路图，当CCD被驱动后因其光电特性会有视频模拟信号Vout输出，信号如图4所示。可以看出：模拟信号Vout在CCD扫描到深色区和白色区有明显的幅值大小区别，要提取的信息就是这个变化的电压信号，但单片机不能直接处理模拟信号Vout，因此必须先将Vout通过二值化处理得到数字信号BIN(见图2二值化电路部分)。这样便得到了反映白线左右两个边缘的脉冲信号BIN。为了方便上位机的处理，不直接输出信号BIN，而是将BIN反馈给AT89C2051，让其通过程序编制来捕