新型的数据记录系统设计方案

本方案中以列选信号作为定时器的触发信号，定时器输出为列控制信号，点阵２２列ＬＥＤ的选通时间分别由２２个定时器控制。点阵列控制信号经驱动反向产生列驱动信号，在行控制及列控制共同有效的情况下，点亮ＬＥＤ。点阵驱动电路如图３。

如果是亮点，列选信号为“１”，触发定时器计数，定时器输出的控制信号为“０”，驱动信号为“１”，行选通后可以点亮点阵；如果不亮点，列选信号为“０”，定时器输出的控制信号为“１”， 驱动信号为“０”，即使有行选通信号也不能使ＬＥＤ点亮。

通过改变８２５４的计数值，可以改变列控制信号负脉冲的宽度，即改变驱动该列点亮的时间（图４中ｔ的大小）。采用这种方法既能避免使用复杂的控制电路和驱动电路，同时又能实现点阵亮度的单点控制，实现单点黑度的调整。时序及波形如图４所示。

３ 控制软件的设计与实现

系统上电后，程序首先初始化，然后根据ＬＥＤ亮度及光学投影系统断丝情况的不同，对点阵中每一个点的曝光时间进行编程设定，即给对应的定时器赋不同的计数值。点阵在摄影频率控制下，对应每一幅画面有一幅点阵，所以在摄影频率上升沿到来之后进行数据采集、处理和编排。最后将编排好的点阵以逐行扫描的方式输出，控制驱动模块，点亮点阵。扫完一幅后，在判断摄影频率的下降沿到来之后，再准备下一幅点阵的数据采集和控制。这样一方面防止在同一幅画面上点阵出现多次曝光，另一方面保证了每一幅画面上数据记录的实时性。软件流程框图如图５所示。

４ 防串光措施

在实际中，为了减少故障，尽量简化硬件电路。把点阵控制硬件电路设计为：每扫一行，将每列所对应的２２个定时器同时触发。这样就带来一个问题：由于８２５４是减法计数器，它的最小计数值是１，对于不需要点亮的点即使计数值为最小，定时器也会有一个负脉冲输出，对应有一个ＬＥＤ点阵的驱动信号产生，行选通后导致点阵中不需要点亮的ＬＥＤ点亮，最终在胶片上产生曝光即串光现象，造成事后点阵判读时误判。为了消除此现象，采取了以下措施：

（１）硬件措施，在点阵列控制信号前端加一级光电耦合器，其延迟时间远大于一个时钟周期，使得８２５４输出的很尖的负脉冲信号由于光电耦合器的延时而被滤掉，相应的列驱动信号为低电平，行选通后也因没有列驱动而不能使对应ＬＥＤ 点亮，消除了串光现象的发生。

（２）软件措施，在逐行扫描点亮点阵时，先用行选信号触发８２５４，使不亮的点的列控制负脉冲输出，并确保列控制电平已经翻转为高电平时，再发出行选通信号，不该点亮的ＬＥＤ也不会被点亮。

采用防串光措施前后，点阵逐行扫描的时序对照如图６。

以上两种方法可以选用其中一种，也可以同时使用。如只在硬件上采取措施，就必须选用延时足够长的光电耦合器；如只在软件上采取措施，则只需要在时间允许的情况下，在行选通之前加足够的延时即可。