基于CCD的非接触在线检测仪设计

用于运动过程中的工件尺寸的检测。由于工件在运动过程中会因摆动而发生位置变化，从而导 致CCD 输出的视频信号幅值浮动，而且光源强度变化也会引起CCD 的视频信号起伏变化，如果选用浮动阈值 法，当由于上述原因引起CCD 的视频信号起伏变化时，可以通过电路将光源的起伏或CCD 视频信号的起伏变 化反馈到阈值上，使阈值电位跟着变化，从而使CCD 视频信号经二值化电路后产生的方波脉冲的宽度基本不 变。所以选用浮动阈值法的二值化处理方法。

CCD 驱动器除产生CCD 所需要的各种驱动脉冲，还要产生行同 步脉冲ΦC 和用作二值化计数的输入脉冲Φt，要求ΦC 与SH 同周期，ΦC 的上升沿对应于CCD 输出信号的第 一个有效像素单元，要求Φt 脉冲频率是复位脉冲ΦR 频率的整数倍。将定时器T0 的方式寄存器TMOD 的GATE 位置1，这里定时器T0 受外部引脚输入电平的控制，即INT0 控制T0 的运行。将二值化电路输出的方波脉冲 信号和行同步脉冲ΦC 一起输入“与”门，它们的输出信号接到单片机的INT0 引脚，并由INT0 来控制单片 机定时器T0 的启动，同时将复位脉冲ΦR 接到单片机的P3.4 引脚。当行同步脉冲ΦC 和二值化方波脉冲信 号都出现高电平时，“与”门输出的也是高电平，用这个高电平去启动单片机的定时器T0 对复位脉冲ΦR 进 行记数，当行同步脉冲ΦC 和二值化方波脉冲信号有一个出现低电平时，“与”门输出的Y 也为低电平，定时 器T0 停止记数。这里定时器T0 所记的数即为复位脉冲数，由于复位脉冲ΦR 与CCD 像元同周期，帮定时器 T0 所记的数即为二值化方波脉冲信号高电平所覆盖像元数。这样便完成了CCD 输出信号的处理工作，在定时 器T0 中记下了与工件尺寸有关的数据，即CCD 像元数。在光学系统中的放大率为1，所以用测量所得的像元 数去乘以CCD 的像元中心距，其结果就是在误差允许范围内的工作尺寸的真实值。

5.程序流程图

由此程序流程图便可以完成汇编程序的编制，在此不再详述。

6.结束语

由于机械式、光学式、电磁式的测量仪器的制造技术已十分成熟，因此，在目前的检测领域中，它们还 占据着重要位置。但是相信随着制造技术的提高，CCD 像感元件的制作成本将会随之降低，而其精度却会进 一步提高。到那时不管在精密检测领域，还是在一般检测系统中将会大量地应用CCD 技术，CCD 技术将成为 将来检测领域的主导技术。