摘要:随着科学技术的发展，尤其是电子技术与半导体工艺的发展，人们对尺寸测量的自动化程度和精度要求越来越高，传统的方法已不再满足现代高速度高精度的测量要求．近年来，作为一种有效、高速度、高精度的非接触式手段，电荷耦合器件CCD在工业测量中得到广泛运用．通常CCD测量系统的驱动电路大多都是由数字逻辑电路、单片机、ARM等实现，它们一般具有系统较复杂、可靠性低、成本高等缺点，并且受限于工作速度，在产生复杂时序逻辑下，无法很好的实现．CPLD由于具有集成度高、运行速度快和易于编程等特点，已被广泛地应用于CCD的驱动电路设计中．本文采用CPLD产生CCD的驱动时序，设计了一种基于线阵CCD的尺寸测量系统，主要工作包括以下几个部分：

(1)线阵CCD测尺寸原理：包括线阵CCD驱动时序分析，测尺寸的原理分析，数据处理方法的讨论．

(2)系统硬件设计：首先进行器件选型．根据各个芯片的工作原理、特性完成原理图及PCB设计．硬件部分包括：CPLD驱动模块、数据采集模块、数据处理模块．

(3)软件设计：编程使CPLD产生线阵CCD及其他芯片所需的驱动时序，编写单片机软件，对处理采集到的数据进行处理，并通过LCD显示尺寸信息．

关键词：线阵CCD；CPLD驱动；测尺寸

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪 论-3

1.1 课题研究背景及意义-3

1.2 CCD测量技术发展和应用现状-3

1.2.1 国外发展和应用现状-3

1.2.1国内应用现状-4

1.3课题研究主要内容-4

第2章 系统总体方案-7

2.1原理分析-7

2.2主要器件选型-7

2.2.1驱动电路选择-7

2.2.2 CCD选型-8

2.2.3 A/D和缓存选型-8

2.2.4单片机选型-8

2.3系统总体框架和工作过程-9

第3章 系统硬件设计-11

3.1电源模块设计-11

3.2 CPLD电路设计-12

3.3 A/D转换与FIFO高速缓存电路设计-13

3.4单片机电路设计-14

3.5信号预处理电路设计-14

3.6 ILX511(CCD)电路设计-15

第4章 系统软件设计-17

4.1 CPLD软件设计-17

4.1.1线阵CCD工作原理-17

4.1.2驱动时序分析-17

4.1.3驱动电路CPLD实现-18

4.2算法与单片机软件设计-20

4.2.1物体测量算法设计-20

4.2.2单片机软件设计-20

第5章 结论与展望-23

5.1结论-23

5.2不足之处及未来展望-23

参考文献-25

致谢-28