發(fā)布時間：2025-01-17 17:18

　　 針對特定的多通道光譜采集要求,設(shè)計一套使用線陣CCD TCD1304的多通道光譜采集電路系統(tǒng)。該系統(tǒng)以STM32F407為主控芯片,由多通道16位精度的ADS8555芯片完成對CCD輸出信號的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換,采用FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)完成CCD時序與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換時序驅(qū)動,最終通過串口與上位機(jī)進(jìn)行通信,實時顯示采集光譜數(shù)據(jù)。實驗測試結(jié)果表明,在同等噪聲水平下,CCD的積分時間為1s,以四通道采集進(jìn)行有效性驗證,該系統(tǒng)實現(xiàn)了四通道的光譜采集及數(shù)據(jù)傳輸,達(dá)到了預(yù)期設(shè)計要求�；贔PGA與STM32的光譜采集系統(tǒng)不僅具有良好的驅(qū)動CCD工作能力,而且具有較好的光譜采集效果,精度高、數(shù)據(jù)傳輸量大,可拓展到其它型號的CCD,具有較高的應(yīng)用價值。

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在應(yīng)用到多通道CCD時，F(xiàn)PGA輸出時序可經(jīng)過分線器輸出多路CCD驅(qū)動時序，本系統(tǒng)使用4路CCD驅(qū)動時序同時工作，A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換的同時采集4通道CCD的輸出數(shù)據(jù)。最終經(jīng)過STM32的DMA(DirectionalMemoryAccess，直接內(nèi)存訪問）觸發(fā)接收到的4路采集數(shù)據(jù)....

圖2 CCD工作驅(qū)動時序

系統(tǒng)采用TOSHIBA公司的TCD1304DG線陣CCD傳感器。該型號CCD具有靈敏度高、暗電流低的優(yōu)點，具有3648個像素，需要3路驅(qū)動控制信號ΦM、ICG、SH，其中ΦM為主時鐘脈沖信號，ICG是積分控制信號，SH是轉(zhuǎn)移柵信號[14]。CCD有兩種驅(qū)動模式：(1)一個CCD采....

圖3 TCD1304驅(qū)動時序

為使CCD正常輸出采集信號，應(yīng)保證FPGA輸入正確的CCD驅(qū)動時序。本設(shè)計中的TCD1304DG有較為嚴(yán)格的驅(qū)動時序：ICG下降沿要求比SH上升沿至少提前100ns，以保證在電荷轉(zhuǎn)移之前光敏元件和模擬移位寄存器能夠?qū)�，使光敏元件接收到光�?qiáng)信號而產(chǎn)生的光生電子全部進(jìn)入模擬移位寄存....

圖4 AD并行讀數(shù)時序

系統(tǒng)采用TexasInstruments公司的ADS8555模數(shù)轉(zhuǎn)換AD芯片，該型AD支持6通道采樣，16bit高精度，高速采集低功耗，并且有串行和并行兩種輸出工作模式。對于并行輸出模式只需兩種時序就可使其工作，分別是轉(zhuǎn)換選通時序CONVST＿X和讀出時序RD，如圖4所示。其中....

本文編號：4028313