本文關(guān)鍵詞：光源光譜測試系統(tǒng)的設(shè)計

  更多相關(guān)文章： USB2.0 線陣CCD CY7C68013A-56 數(shù)據(jù)采集

【摘要】：近年來,隨著電子器件與計算機的高速發(fā)展和普及,傳統(tǒng)的光譜儀器已經(jīng)不能夠滿足人們對數(shù)據(jù)傳輸速度和體積上的要求,光譜分析設(shè)備正朝著微型化、便攜化的方向飛速發(fā)展。本文應(yīng)用TCD1304DG線陣CCD作為光譜采集系統(tǒng)的光電傳感器,通過USB接口與PC進行通信的實時高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。論文主要從三部分對系統(tǒng)進行了分析。首先,在硬件方面,采用CY7C68013A-56與FPGA相結(jié)合的方式實現(xiàn)對CCD驅(qū)動和A/D轉(zhuǎn)換的控制、并將存儲在隨機存儲器中的數(shù)據(jù)通過USB接口送到PC上處理。主要內(nèi)容包括:FPGA控制電路、A/D轉(zhuǎn)換電路及芯片外圍電路、接口電路、電源電路等硬件電路的設(shè)計。其次,在軟件設(shè)計方面,主要闡述了CY7C68013A-56芯片的固件程序、設(shè)備驅(qū)動程序和主機界面程序的設(shè)計。最后,通過對采集到的可見光光譜進行去噪處理,并在MATLAB上進行了可測波長范圍的推算,并計算了系統(tǒng)的像元分辨率,通過實驗計算出波長的準(zhǔn)確度和重復(fù)性并對系統(tǒng)的誤差進行了分析。小型集成的電路設(shè)計方案滿足了光譜儀對小型化、便攜使用的特點和要求。
【關(guān)鍵詞】：USB2.0 線陣CCD CY7C68013A-56 數(shù)據(jù)采集
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH744.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 選題背景10-11
• 1.2 光源光譜測試系統(tǒng)的研究意義及發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容12-14
• 第二章 線性CCD光譜測試系統(tǒng)的基本原理14-22
• 2.1 光譜采集系統(tǒng)的原理14
• 2.2 CCD內(nèi)部結(jié)構(gòu)14-15
• 2.3 線陣CCD的基本工作機理15-19
• 2.3.1 光電轉(zhuǎn)換15-16
• 2.3.2 電荷的存儲16-17
• 2.3.3 轉(zhuǎn)移部分17-18
• 2.3.4 輸出部分18-19
• 2.4 CCD特性分析19-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第三章 USB總線技術(shù)簡介22-28
• 3.1 USB簡介22
• 3.2 USB總線結(jié)構(gòu)22-23
• 3.3 USB總線通信流23-24
• 3.3.1 設(shè)備端23-24
• 3.3.2 管道24
• 3.4 USB數(shù)據(jù)傳輸類型24-27
• 3.4.1 控制傳輸25
• 3.4.2 同步傳輸25-26
• 3.4.3 中斷傳輸26
• 3.4.4 塊傳輸26-27
• 3.5 本章小結(jié)27-28
• 第四章 光譜測試系統(tǒng)的硬件方案研究與設(shè)計28-45
• 4.1 CCD電路設(shè)計28-31
• 4.1.1 CCD芯片的選擇28-30
• 4.1.2 CCD驅(qū)動電路設(shè)計30
• 4.1.3 CCD時序設(shè)計30-31
• 4.2 濾波放大電路設(shè)計31-33
• 4.3 AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計33-36
• 4.3.1 AD芯片的選擇33-34
• 4.3.2 AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計34-35
• 4.3.3 AD轉(zhuǎn)換時序設(shè)計35-36
• 4.4 USB接.電路36-39
• 4.4.1 USB控制器芯片選擇36-37
• 4.4.2 USB電路設(shè)計37-39
• 4.5 外圍相關(guān)電路設(shè)計39-41
• 4.5.1 配置電路設(shè)計39-40
• 4.5.2 時鐘電路與供電設(shè)計40-41
• 4.6 電源設(shè)計41-42
• 4.7 PCB設(shè)計42-44
• 4.8 本章總結(jié)44-45
• 第五章 光譜測試系統(tǒng)的軟件設(shè)計研究及實現(xiàn)45-64
• 5.1 固件程序45-52
• 5.1.1 CY7C68013的端點45-46
• 5.1.2 從屬FIFO與GPIF模式46
• 5.1.3 固件程序的設(shè)計與實現(xiàn)46-52
• 5.2 設(shè)備驅(qū)動程序52-56
• 5.2.1 USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)驅(qū)動程序設(shè)計52-56
• 5.2.2 驅(qū)動程序的安裝56
• 5.3 應(yīng)用程序56-63
• 5.3.1 設(shè)備與主機的連接57-59
• 5.3.2 數(shù)據(jù)采集59-61
• 5.3.3 圖像保存61-62
• 5.3.4 應(yīng)用程序界面62-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 系統(tǒng)光譜數(shù)據(jù)處理64-72
• 6.1 CCD噪聲處理64-65
• 6.2 波長定標(biāo)處理65-69
• 6.3 系統(tǒng)性能分析69-71
• 6.3.1 CCD像素分辨率70
• 6.3.2 波長準(zhǔn)確度及重復(fù)性70
• 6.3.3 影響系統(tǒng)性能的因素70-71
• 6.4 本章小結(jié)71-72
• 第七章 總結(jié)與展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-77

【相似文獻】

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本文編號：729585