基于單片機的線陣CCD實時檢測系統(tǒng)方案設計
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檢測過程描述：參見圖2的系統(tǒng)電路圖，當CCD被驅(qū)動后因其光電特性會有視頻模擬信號Vout輸出，信號如圖4所示?？梢钥闯觯耗M信號Vout在CCD掃描到深色區(qū)和白色區(qū)有明顯的幅值大小區(qū)別，要提取的信息就是這個變化的電壓信號，但單片機不能直接處理模擬信號Vout，因此必須先將Vout通過二值化處理得到數(shù)字信號BIN(見圖2二值化電路部分)。這樣便得到了反映白線左右兩個邊緣的脈沖信號BIN。為了方便上位機的處理，不直接輸出信號BIN，而是將BIN反饋給AT89C2051，讓其通過程序編制來捕捉其上升沿和下降沿的跳變，再從另外的引腳輸出與BIN上升沿和下降沿同步的負脈沖信號BIN_OUT。這樣上位機可方便地通過中斷檢測到白線的左右側(cè)。這里AT89C205l還要輸出一個同步信號FC(即驅(qū)動轉(zhuǎn)移脈沖φTG)。因為系統(tǒng)是在連續(xù)掃描地面信息，故FC脈沖可標志CCD上一次掃描的結(jié)束和新一行掃描的開始。新一行開始掃描時，上位機收到FC負脈沖后可進入中斷對定時器TO、Tl清零并立即開始計數(shù)。當收到BIN_OUT的第一個負脈沖后進入中斷并停止，定時器TO；當收到BIN_OUT的第二個負脈沖后進人中斷并停止定時器T1，讀出定時器TO、T1里的數(shù)t0、t1。t0、t1便反映了路面白線的坐標位置，很明顯t1與t0之差便是白線寬度。 本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/193929.htm
綜合以上驅(qū)動和檢測信號要求得出：在主程序中用一個死循環(huán)產(chǎn)生連續(xù)的四路驅(qū)動脈沖，并通過嵌入相應的其他功能的指令來保證四個驅(qū)動脈沖的相位關系，對BIN信號的上升沿和下降沿的判斷也在此循環(huán)中完成。對BIN信號的當前狀態(tài)還必須有一個狀態(tài)標志BIN_STATE。一旦遇到BIN信號有電子變化便給出相應的BIN_OUT負脈沖，而BIN_OUT恢復高電平是靠定時器TO溢出中斷服務程序?qū)崿F(xiàn)的。
本系統(tǒng)用一片小型單片機完全實現(xiàn)了預定功能，幾乎沒有復雜的外圍電路器件，結(jié)構(gòu)簡單可靠，硬件、軟件代價都較低，系統(tǒng)成本預算較低。整個檢測系統(tǒng)角在機器人視覺上實驗效果也非常理想。系統(tǒng)可根據(jù)具體的需要和要求進行擴展和改變，如增加信號輸出、改變檢測系統(tǒng)和上位機的信號接口等。
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