指针式仪表数据智能采集系统设计
2.4 COMS摄像头电路模块
图像采集是指针识别的前提,为了使指针角度识别有较高的精度需要图像有较高的分辨率。经过Maflab仿真,图像分辨率在800×600时,具有0.5°分辨率。电路中选用TGA130V10模组,此模组采用OV9653 COMS传感器,最大分辨率支持1 280×1 024。该模组通过SCCB总线配置OV9653。配置完成后,OV9653可按VGA或SVGA方式输出YUV信号。COMS摄像头与FPGA相连,通过FPGA模拟SCCB总线配置OV9653,并完成图像数据的传输。Reset与PWDN信号由FPGA提供。COMS端口连接如图5所示。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/194994.htm
2.5 闪光灯连接电路
为了使仪器能在较黑暗的环境下工作,电路中设计了闪光电路。闪光灯光源采用白光LED,通过Maxim公司的MAX1583为LED提供闪光所需的瞬间大电流。DSP通过SPI口向FPGA发送闪光灯操作指令,FPGA译码后通过设置Mode1与Mode2来控制MAX1583进行相应操作。电路连接如图6所示。
2.6 RS485连接模块
设计中采用RS485作为系统与上位机的通信接口。在工业自动化控制中,需要对一些表盘的数据实时监控。采用RS485接口可以快速地组成一个监控网络,网络中每个识别仪有自己特定的ID,上位机循环发送各个识别仪的ID即可获得每个表盘的实时数据。电路中采用Maxim公司的MAX13433作为RS485收发转换器。MAX13433是全双工的RS485收发器,允许直接低压ASIC与FPGA连接,无需额外器件。收发器工作电压3~5V,逻辑接口工作电压1.62~5V。设计中均采用3.3 V电压。DSP的UART_RX和UART_TX引脚分别与MAX13433的RO与DI相连,FPGA提供RS485_ DE与RS485_RE信号分别与MAX13433的DE与RE相连。DSP通过SPI口向FPGA发送指令,FPGA译码后输出对应的RS485_DE与RS485_RE控制器件的收发,实现RS485总线传输。电路连接如图7所示。
3 系统软件设计
指针式仪表数据智能采集系统的软件设计包括两大部分:DSP软件设计和上位机软件设计。AD公司的DSP开发环境VisualDSP++Developm-ent界面良好、功能强大、支持C语言开发,故DSP软件使用VisualDSP++5.O软件设计平台。
上位机程序采用数据库技术,采用Delphi7.0软件设计平台。指针式仪表智能采集系统采用C语言编程,主要包括主程序、键盘处理子程序、指针识别与读数计算子程序、串口通讯子程序,各程序模块的实现确保了系统的可行性和可靠性。
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