基于视频分划技术的轴承同轴度检测应用研究

硬件电路

硬件电路框图如图1所示。AT89C51单片 机系统主要功能是向RAM写图形数据,其中,WR控制二选一地址选通,单片机15位地址总线自动刷新RAM地址总线,WR控制线控制RAM的读写状态与缓 冲器。图形数据可通过缓冲器由RAM的数据总线写入RAM。从RAM中读取图形数据时,WR控制选通地址刷新电路的15位地址总线,同时RAM地址自动刷 新,读出图形数据,通过并串转换,输出串行数据,控制模拟开关IC4053。当控制电平为高电平时,模拟开关输出可调的图形灰度电平,控制电平为低电平 时,模拟开关输出视频图像信号,由此实现图形信号和视频图像信号的叠加。

图1 硬件框图

地 址刷新电路的任务是与视频信号同步自动刷新RAM地址。它由同步分离、像素振荡器、八分频电路、字节计数器、行计数器、二选一开关组成。同步分离应用于 CCD视频图像信号,分离出行同步、场同步脉冲和奇偶场脉冲;像素振荡器受行同步脉冲控制,进行行正程振荡和行逆程停振。振荡器周期就是图像点时钟脉宽, 其输出就是图像点脉冲;八分频电路的输入为图像点脉冲,输出作为字节时钟;字节计数器对字节计数,低六位对应RAM地址总线的A0~A5位。字节计数器每 计一个脉冲就对RAM刷新一次。行同步信号作为字节计数器的清零信号,每计满64个字节脉冲,就由行同步信号清零,重新开始对下一行的字节脉冲计数。行计 数器对行同步信号计数, 行计数器每计满512行,由场同步信号清零,重新对下一场的行同步脉冲计数。行计数器的八位输出对应RAM地址总线的A7~A14位,同样,计数器每计一 个脉冲,RAM地址换行刷新。对于隔行扫描的CCD,一帧图像分为奇数场和偶数场,如果图形数据在RAM中是逐行存放,又直接用字节计数器和行计数器的输 出去刷新RAM,那么将得到错误的图形数据。如果期望叠加一个圆,屏幕上将显示上下两个椭圆。将奇偶场脉冲信号与RAM的A6相连,可以解决隔行扫描和逐 行写图形之间的矛盾。

二选一开关输出由单片机控制。写图形数据时,由单片机地址总线自动刷新RAM地址,读图形数据时由高速地址总线自动刷新RAM地址。