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基于虚拟仪器和蓝牙技术的线阵CCD图像采集系统

2025-04-09 17:25:38杂谈22

采用ST公司生产的STM32F103系列主控芯片,该芯片能够产生驱动线阵CCD所需的时序信号,通过蓝牙技术进行数据传输,并使用虚拟仪器编程软件LabVIEW进行上位机软件开发,从而完整地实现一个线阵CCD图像采集系统,该系统采用蓝牙无线数据方式采集,软件界面的开发时间缩短,操作性强。

引言: 传统的数据采集方式大多基于有线连接,不仅线路繁杂,有时会造成不必要的损失,而且使用的软件界面大多基于C或C++,操作起来不易,开发时间也比较长,功能上不能往外扩展,为此,本文设计了一个基于蓝牙技术和LabVIEW虚拟仪器的CCD图像采集系统,以解决上述问题。

系统硬件组成 本系统主要由ARM处理器STM32F103、电平转换、线阵CCD、滤波放大电路、A/D转换及蓝牙传输模块等组成。

系统主要模块选择

  1. 蓝牙模块的选择 选用HC05蓝牙模块,该模块数据传输率范围广泛,一般在4800 b/s至1382400 b/s之间,电压精度要求不高,一般的单片机系统电压可以兼容,这款蓝牙可以与电脑、手机等智能终端配对。

  2. 微处理器的选择 根据系统的需要,选择了ST公司出品的Cortex-M3架构的STM32F103系列微处理器,该处理器高效、低功耗、实时性能好且价格便宜,满足图像采集系统的要求。

  3. 线阵CCD驱动设计 选择了TCD1206SUP作为CCD传感器,该器件价格便宜且满足要求,此器件的驱动电压脉冲是两相5V,有效像元数为2160个,根据数据每一个像素是14μm×14μm,此款CCD器件需要4路驱动信号,由STM32F103系列微处理器产生满足需求的时序。

系统软件设计 微处理器STM32F103产生CCD所需的驱动时序信号,通过蓝牙模块进行数据传输,在上位机部分,采用LabVIEW软件编写程序,实现数据的接收、处理及显示。

上位机软件开发 上位机与下位机采用主从模式进行通信,上位机通过LabVIEW软件编写程序,实现对下位机的搜索、连接、数据传输等功能。

本文主要介绍了一种基于LabVIEW虚拟仪器和蓝牙技术的CCD图像采集系统,该系统解决了许多复杂的采集问题,实现了无线蓝牙传输数据图像采集,LabVIEW图形化编程系统在应用上有很大的灵活性,后续功能升级方面的空间比较大。

参考文献: [参考的具体学术文献]