指针式仪表数据智能采集系统设计

2．3 TFT LCD显示电路模块
TFT LCD采用PT035TN01 24位真彩液晶，分辨率为320×240。加电后，DSP通过SPI口初始化液晶，将数据格式设置为8位数据总线模式，在3个时钟周期内分别提供R，G，B三色信号。DSP以DMA的方式通过PPI口向LCD发送R，G，B数据，采用定时器Timerl与Timer2产生VS与HS同步信号，实现对LCD的扫描。DSP与LCD的电路连接，如图4所示。

2．4 COMS摄像头电路模块
图像采集是指针识别的前提，为了使指针角度识别有较高的精度需要图像有较高的分辨率。经过Maflab仿真，图像分辨率在800×600时，具有0．5°分辨率。电路中选用TGA130V10模组，此模组采用OV9653 COMS传感器，最大分辨率支持1 280×1 024。该模组通过SCCB总线配置OV9653。配置完成后，OV9653可按VGA或SVGA方式输出YUV信号。COMS摄像头与FPGA相连，通过FPGA模拟SCCB总线配置OV9653，并完成图像数据的传输。Reset与PWDN信号由FPGA提供。COMS端口连接如图5所示。

2．5 闪光灯连接电路
为了使仪器能在较黑暗的环境下工作，电路中设计了闪光电路。闪光灯光源采用白光LED，通过Maxim公司的MAX1583为LED提供闪光所需的瞬间大电流。DSP通过SPI口向FPGA发送闪光灯操作指令，FPGA译码后通过设置Mode1与Mode2来控制MAX1583进行相应操作。电路连接如图6所示。
2．6 RS485连接模块
设计中采用RS485作为系统与上位机的通信接口。在工业自动化控制中，需要对一些表盘的数据实时监控。采用RS485接口可以快速地组成一个监控网络，网络中每个识别仪有自己特定的ID，上位机循环发送各个识别仪的ID即可获得每个表盘的实时数据。电路中采用Maxim公司的MAX13433作为RS485收发转换器。MAX13433是全双工的RS485收发器，允许直接低压ASIC与FPGA连接，无需额外器件。收发器工作电压3～5V，逻辑接口工作电压1．62～5V。设计中均采用3．3 V电压。DSP的UART_RX和UART_TX引脚分别与MAX13433的RO与DI相连，FPGA提供RS485_ DE与RS485_RE信号分别与MAX13433的DE与RE相连。DSP通过SPI口向FPGA发送指令，FPGA译码后输出对应的RS485_DE与RS485_RE控制器件的收发，实现RS485总线传输。电路连接如图7所示。