基于線陣CCD及STM32的滾針直徑精確測量的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-08 17:52
滾針軸承具有較小的體積及較高的承載能力,廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、家用電器、機(jī)床機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域。作為滾針軸承的主要零部件,滾針的直徑精度直接影響到軸承的質(zhì)量。所以,滾針的直徑檢測就是一個(gè)重要問題,目前廠家主要使用接觸式測徑方式,檢測速度慢,精度低,成本高。本文分析了目前針對這個(gè)問題的主要解決方案的特點(diǎn),其中投影法方案環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),抗干擾能力好,成本低。因此本文采用投影法,使用STM32芯片驅(qū)動線陣CCD采集投影信號,CCD輸出信號經(jīng)STM32模數(shù)轉(zhuǎn)換后,通過USB協(xié)議發(fā)送到上位機(jī),在上位機(jī)由軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,獲得準(zhǔn)確的直徑測量值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)對滾針進(jìn)行非接觸測徑,實(shí)現(xiàn)了對2-8mm滾針的高精度直徑測量,測量精度優(yōu)于±5um,整個(gè)系統(tǒng)方案達(dá)到了預(yù)期的測量要求,但要達(dá)到更高要求,還需要對元器件進(jìn)行升級,優(yōu)化系統(tǒng)配置。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了滾針非接觸直徑測量的整體設(shè)計(jì)方案。本文在結(jié)構(gòu)上首先闡述了投影法檢測原理,利用投影放大法實(shí)現(xiàn)提高檢測精度,以及整個(gè)系統(tǒng)的光路設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、CCD驅(qū)動設(shè)計(jì)、元器件的參數(shù)選擇,并設(shè)計(jì)了未來產(chǎn)品化的實(shí)物機(jī)械圖;然后,就STM32與上位機(jī)USB通信,上位機(jī)中的算法以...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
英國ZYS激光幕簾測徑儀原理圖
發(fā)射器光學(xué)系統(tǒng)螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂擔(dān),,{{{{{蘸薰薰馨鬢鬃鬢鬃摹鬢黝黝黝卿卿卿陰甲翻繃黔濃疑鐫能尹即堯嗽腳明明明鬢鬢鬢一一一蘸蘸蘸黝薰瓢蘸馨蘸蘸蘸接收器激光發(fā)光二信號處理器線陣CCD圖1.1英國ZYS激光幕簾測徑儀原理圖而采用棱鏡旋轉(zhuǎn)法制成的測徑儀,如成都奧美加公司生產(chǎn)的LGD測徑儀,其精度與被測物體的直徑有關(guān),其原理如圖1.2。它的原理是一束沿著被測物橫截面方向的勻運(yùn)動的光線,被光電接收管接收,輸出高電平;當(dāng)光束被被測物遮擋時(shí),光電接收管輸出低電平;系統(tǒng)記錄下沒有接收到激光的時(shí)間,就可以獲得被測物的直徑。這里勻運(yùn)動的光線是由電機(jī)帶動高速旋轉(zhuǎn)的八棱鏡實(shí)現(xiàn)的。
圖2.4STM32f103RB引腳圖在STM32系統(tǒng)開發(fā)方面,使用支持多種嵌入式處理器的微處理器軟件—RealViewMDK。RealViewMDK集成了KeiluVision集成開發(fā)環(huán)境與RealView編譯由德國知名軟件公司Keil(現(xiàn)已加入ARM公司)開發(fā)的微處理器軟件開發(fā)目前ARM內(nèi)核單片機(jī)開發(fā)的主流工具。RealViewMDK支持最新的C處理器,具備了自動配置啟動代碼,集成Flash燒寫模塊,Simulation以及性能分析等功能。與ARM之前的工具包ADS相比,RealView編譯器善超過了20%。RealViewMDK的突出特性在于:1、完美的C語言編程環(huán)境,自動生成匯編語言啟動代碼,并提供錯(cuò)能大大節(jié)省時(shí)間,提高開發(fā)效率;2、RealViewMDK的設(shè)備模擬器可以仿真整個(gè)目標(biāo)硬件的運(yùn)行情況,速指令集、外部信號和1/0、中斷等。開發(fā)人員可以在無硬件情況下輕松調(diào)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用WDK在Visual C++下開發(fā)USB HID通信程序[J]. 于喆,黃文斌,朱晨晨,王剛. 洛陽理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(04)
[2]USB HID數(shù)據(jù)通信接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 扶文樹,何軍,陸信如. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2009(02)
[3]淺談摩托車發(fā)動機(jī)軸承結(jié)構(gòu)及裝卸注意要點(diǎn)[J]. 博文. 摩托車技術(shù). 2008(01)
[4]快速響應(yīng)矩陣碼的多級閾值化方法[J]. 劉悅,劉明業(yè),尚振宏. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2006(08)
[5]用DDK開發(fā)win2000/xp下USB設(shè)備驅(qū)動程序[J]. 韓海力,郭云峰. 微型電腦應(yīng)用. 2005(06)
[6]文檔/視圖結(jié)構(gòu)的MFC應(yīng)用程序基本框架分析[J]. 楊建紅. 湖北工學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(04)
[7]基于FPGA的線陣CCD亞像元邊緣檢測片上系統(tǒng)[J]. 谷林,胡曉東,陳良益,曾志雄. 光子學(xué)報(bào). 2004(05)
[8]基于線陣CCD的尺寸測量裝置[J]. 高愛華,田愛玲,趙貴波. 西安工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2003(03)
[9]一種基于多項(xiàng)式插值改進(jìn)的亞像素細(xì)分算法[J]. 李慶利,張少軍,李忠富,白蔭玖,金劍,茍中魁. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(03)
[10]CCD高精度測徑系統(tǒng)的研究[J]. 蘇波,王紀(jì)龍,王云才. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(05)
博士論文
[1]三線陣CCD立體測繪相機(jī)總體技術(shù)研究[D]. 張影.長春理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于CCD圖像傳感器的尺寸測量儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李曉云.南京理工大學(xué) 2010
[2]大容量機(jī)車信號記錄儀USB2.0下載器的研究[D]. 馬忠鈺.北京交通大學(xué) 2006
[3]基于ARM的線陣CCD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究[D]. 王薇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號:3272048
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
英國ZYS激光幕簾測徑儀原理圖
發(fā)射器光學(xué)系統(tǒng)螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂擔(dān),,{{{{{蘸薰薰馨鬢鬃鬢鬃摹鬢黝黝黝卿卿卿陰甲翻繃黔濃疑鐫能尹即堯嗽腳明明明鬢鬢鬢一一一蘸蘸蘸黝薰瓢蘸馨蘸蘸蘸接收器激光發(fā)光二信號處理器線陣CCD圖1.1英國ZYS激光幕簾測徑儀原理圖而采用棱鏡旋轉(zhuǎn)法制成的測徑儀,如成都奧美加公司生產(chǎn)的LGD測徑儀,其精度與被測物體的直徑有關(guān),其原理如圖1.2。它的原理是一束沿著被測物橫截面方向的勻運(yùn)動的光線,被光電接收管接收,輸出高電平;當(dāng)光束被被測物遮擋時(shí),光電接收管輸出低電平;系統(tǒng)記錄下沒有接收到激光的時(shí)間,就可以獲得被測物的直徑。這里勻運(yùn)動的光線是由電機(jī)帶動高速旋轉(zhuǎn)的八棱鏡實(shí)現(xiàn)的。
圖2.4STM32f103RB引腳圖在STM32系統(tǒng)開發(fā)方面,使用支持多種嵌入式處理器的微處理器軟件—RealViewMDK。RealViewMDK集成了KeiluVision集成開發(fā)環(huán)境與RealView編譯由德國知名軟件公司Keil(現(xiàn)已加入ARM公司)開發(fā)的微處理器軟件開發(fā)目前ARM內(nèi)核單片機(jī)開發(fā)的主流工具。RealViewMDK支持最新的C處理器,具備了自動配置啟動代碼,集成Flash燒寫模塊,Simulation以及性能分析等功能。與ARM之前的工具包ADS相比,RealView編譯器善超過了20%。RealViewMDK的突出特性在于:1、完美的C語言編程環(huán)境,自動生成匯編語言啟動代碼,并提供錯(cuò)能大大節(jié)省時(shí)間,提高開發(fā)效率;2、RealViewMDK的設(shè)備模擬器可以仿真整個(gè)目標(biāo)硬件的運(yùn)行情況,速指令集、外部信號和1/0、中斷等。開發(fā)人員可以在無硬件情況下輕松調(diào)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用WDK在Visual C++下開發(fā)USB HID通信程序[J]. 于喆,黃文斌,朱晨晨,王剛. 洛陽理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(04)
[2]USB HID數(shù)據(jù)通信接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 扶文樹,何軍,陸信如. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2009(02)
[3]淺談摩托車發(fā)動機(jī)軸承結(jié)構(gòu)及裝卸注意要點(diǎn)[J]. 博文. 摩托車技術(shù). 2008(01)
[4]快速響應(yīng)矩陣碼的多級閾值化方法[J]. 劉悅,劉明業(yè),尚振宏. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2006(08)
[5]用DDK開發(fā)win2000/xp下USB設(shè)備驅(qū)動程序[J]. 韓海力,郭云峰. 微型電腦應(yīng)用. 2005(06)
[6]文檔/視圖結(jié)構(gòu)的MFC應(yīng)用程序基本框架分析[J]. 楊建紅. 湖北工學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(04)
[7]基于FPGA的線陣CCD亞像元邊緣檢測片上系統(tǒng)[J]. 谷林,胡曉東,陳良益,曾志雄. 光子學(xué)報(bào). 2004(05)
[8]基于線陣CCD的尺寸測量裝置[J]. 高愛華,田愛玲,趙貴波. 西安工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2003(03)
[9]一種基于多項(xiàng)式插值改進(jìn)的亞像素細(xì)分算法[J]. 李慶利,張少軍,李忠富,白蔭玖,金劍,茍中魁. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(03)
[10]CCD高精度測徑系統(tǒng)的研究[J]. 蘇波,王紀(jì)龍,王云才. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(05)
博士論文
[1]三線陣CCD立體測繪相機(jī)總體技術(shù)研究[D]. 張影.長春理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于CCD圖像傳感器的尺寸測量儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李曉云.南京理工大學(xué) 2010
[2]大容量機(jī)車信號記錄儀USB2.0下載器的研究[D]. 馬忠鈺.北京交通大學(xué) 2006
[3]基于ARM的線陣CCD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究[D]. 王薇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號:3272048
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