TechShape.ru

Информационные технологии

Основные разделы

Устройство системы обработки изображения

Система обработки изображения, разрабатываемая мной, основана на микроконтроллере "ATmega8" (см. рис.3.1.) и линейки ПЗС "TSL201R" (см. рис.3.2.).

Рис.3.1 микроконтроллере "ATmega8"

Рис.3.2 ПЗС линейка "TSL201R"

Схема электрическая принципиальная

Рис.3.3 Схема электрическая принципиальная

Для начала необходимо за питать схему, для этого подаём +5 вольт на 7 (VCC) и на 20 (AVCC) контакты микроконтроллера и на 4 (VDD) контакт ПЗС линейки, а так же +1 вольт опорного напряжения АЦП на 21 (AREF) контакт ATmega8.8 и 22 контакты контролера выводятся на землю, так же как и 6 и 7 контакты ПЗС. На 1 контакт (Reset) микроконтроллера необходимо подавать логическую единицу, для этого подаём на неё +5 вольт через сопротивление (10 К Ом). Далее подключаем 3 контакт ПЗС линейки (AO) к 23 контакту ATmega8 (PortC0/ADC0), 1 (SI) и 2 (CLK) контакты ПЗС к 16 (PortB2) и 15 (PortB1) контактам контроллера соответственно. На этом минимально необходимая схема готова (см. рис.3.3). Для уменьшения помех при работе АЦП, можно поставить на питании схемы фильтры высоких и низких частот.

Принцип работы и код программы

3.2.1 Физический принцип работы

С микроконтроллера (15 контакт \ PortB1) на ПЗС (2 контакт \ CLK) идут синхроимпульсы, которые задают такт работы ПЗС датчика. Когда контроллер готов принимать сигнал от ПЗС то на его 16 контакт подаётся логическая единица, при поступлении которой на 1 контакт ПЗС (SI), линейка начинает передачу выходного сигнала (3 контакт \ AO). Сигнал от ПЗС приходит на нулевой канал входа встроенного в микроконтроллер АЦП (23 контакт \ ADC0). Затем в АЦП микроконтроллера происходит преобразование аналогового сигнала в цифровой, и его сохранение во встроенной в контроллер памяти.

В зависимости от величины опорного напряжения АЦП (21 контакт \ AREF) зависит единичное значение для преобразования, а, следовательно, и точность измерения.

Алгоритм программы

Для начала необходимо инициализировать все необходимые библиотеки. После чего разрешаем прерывания и настраиваем таймеры. Затем инициализируем встроенное АЦП. Далее через порт B1 подаём меандр с длительностью периода не менее 100 наносекунд. Для начала приёма сигнала от ПЗС подаём на порт B2 импульс продолжительностью не менее 20 наносекунд. На выходе ПЗС по такту начинает идти сигнал. АЦП переводит значение заряда ячейки в цифровое значение, нам остаётся сохранить это значение. По следующему такту всё повторяется, но уже ля следующей ячейки. Когда ПЗС передаст все 64 ячейки, он остановиться и будет ожидать следующего импульса на 1 контакт (SI). Время до следующего импульса не должно быть меньше времени экспозиции. Дальше на основе сохранённых кодов, можно выяснить на каких ячейках был больший заряд и, следовательно, попадало больше света. Именно эти коды и являются цифровой интерпретацией изображения, которую мы и будем обрабатывать.

Алгоритмы же самой обработки изображения могут быть разнообразными и зависят от задачи поставленной перед системой обработки изображения.

Возможность модернизации системы

В дальнейшем данная система может модернизироваться и развиваться, как путём внесения изменений в схемотехническом плане (замена или дополнение различных элементов), так и в программном (оптимизация программного кода).

Еще статьи

Проектирование микроэлектронной аппаратуры на цифровых интегральных микросхемах
ПОВОЛЖСКИЙ ФИЛИАЛ МОСКОВСКОГО ИНСТИТУТА ИНЖЕНЕРОВ ТРАНСПОРТА Курсовая работа по электронике Студента 3 курса: Федотова Алексея Андреевича Шифр: 0930-пАТС-8217 Вариант № 8217 Проверил: Мухамбетов Вячеслав Владимирович ...

Все права защищены! 2021 - www.techshape.ru