本实用新型专利技术公开了一种智能色选机恒照明LED光源综合控制装置，包括ARM处理器芯片、恒流源模块、光照度传感器模块、LED光源温度检测模块、背景板调整模块和FPGA信号处理模块；所述恒流源模块、光照度传感器模块、LED光源温度检测模块、背景板调整模块和FPGA信号处理模块均与ARM处理器芯片连接。本实用新型专利技术实现了以ARM处理器为核心融合智能控制技术、基于FPGA的图像处理技术、PWM控制技术的智能色选机恒照明LED光源综合控制，该装置能够实现光照度响应的快速检测和实时控制，使光源输出光强稳定在所需照度上，为线阵CCD相机的图像采集提供标准光源。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于智能色选机系统
，具体涉及一种智能色选机恒照明LED光源综合控制装置。
技术介绍
光学系统是色选机系统图像信息采集、物料甄别筛选的关键，而恒照明光源又是整个光学系统中至关重要的部分，稳定照度的光源为后续图像处理算法的实现提供有利条件。由于温度、湿度、LED灯使用寿命等因素的影响，我国现有的色选机光源装置照度不够均匀且一致性较差，严重影响色选机的工作效率和色选效果，制约着色选行业的进一步发展。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中存在的不足，本技术的目的是提供一种智能色选机恒照明LED光源综合控制装置，光照度传感器模块将采集到的照度转化为电压值传递到ARM处理器。ARM处理器将接收到的光照度数据与设定的标准值对比较，通过智能控制策略计算出LED光源需要补偿的电流值，通过PWM控制技术改变LED电流大小，改变LED光源照度，实现光照度响应的快速检测、实时控制及稳定输出。技术方案：为实现上述专利技术目的，本技术采用的技术方案如下：一种智能色选机恒照明LED光源综合控制装置，其特征在于：包括ARM处理器芯片、恒流源模块、光照度传感器模块、LED光源温度检测模块、背景板调整模块和FPGA信号处理模块；所述恒流源模块、光照度传感器模块、LED光源温度检测模块、背景板调整模块和FPGA信号处理模块均与ARM芯片连接；其中，所述ARM处理器芯片，包含：RS232串口；USB 接口；CAN 接口；RS485 接口和I2C标准总线接口；PWM寄存器；存储器，用于存储该装置采集到的LED光源照度数据；所述恒流源模块，通过ARM处理器分析采样电路采集到的数据，利用PWM控制策略对输出电流进行调整，实现电流的闭环动态跟踪调整；所述光照度传感器模块，用于采集LED光源照度数据，将流过光敏二极管的电流经A/D转换器转换为数字量传送到ARM处理器；所述LED光源温度检测模块，通过线性热敏电阻温度传感器将LED光源温度转化为电压量，经过A/D转换器后实时传送到ARM芯片；所述背景板调整模块，用于调整线阵CCD相机进行图像信息采集时所需背景；所述FPGA信号处理模块，通过CameraLink线与线阵CCD相机连接，可用CameraLink标准协议接收线阵CCD相机采集到的图像信息，对开机上电后LED灯的损坏情况进行检测。所述恒流源模块包括： D/A转换器；压控恒流源电路，ARM处理器将相应的数字量送交D/A转换器，由转换输出相应的模拟电压量，并将该模拟电压量输入至压控恒流源电路；A/D转换器；采样电路，通过A/D采样电路不断读取采样电阻的压降，并由ARM处理器对采样的数字量数据进一步处理，最终根据分析结果并结合PWM控制策略对输出电流进行动态调整，从而构成输出电流的闭环控制，实现输出电流的恒定。所述LED光源温度检测模块将检测的温度数据传送至ARM处理器芯片，与温度设定值对比。若高于设定值，启动风机对LED光源降温。所述FPGA信号处理模块与背景板调整模块配合使用对一个色选通道的LED灯损坏情况进行上电检查。系统开机上电后，背景板调整模块将背景调至白色，放置灰色校准板于线阵CCD相机的看点处，相机将此时的图像信息经CameraLink标准协议送至FPGA信号处理模块，FPGA信号处理模块若发现每行像素的某一段明显低于同行其他像素，则可判断出哪（几）个LED灯已损坏。FPGA信号处理模块将灯已损坏的信息经ARM处理器传至色选机主控板上。有益效果：与现有技术相比，本技术的智能色选机恒照明LED光源综合控制装置，实现了以ARM处理器为核心融合智能控制技术、基于FPGA的图像处理技术、PWM控制技术的智能色选机恒照明LED光源综合控制，该装置能够实现光照度响应的快速检测和实时控制，使光源输出光强稳定在所需照度上，为线阵CCD相机的图像采集提供标准光源。附图说明图1是智能色选机恒照明LED光源综合控制装置的硬件结构示意图；图2是智能色选机恒照明LED光源综合控制装置的照度控制策略示意图；图3是智能色选机恒照明LED光源综合控制装置的故障检测流程图。具体实施方式下面结合具体附图进一步阐明本技术，本具体实施方式在以本技术技术方案为前提下进行实施，应理解这些方式仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。如图1所示，智能色选机恒照明LED光源综合控制装置硬件结构示意图，包括ARM处理器芯片、恒流源模块、光照度传感器模块、LED光源温度检测模块、背景板调整模块和FPGA信号处理模块。其中，恒流源模块，通过ARM处理器分析采样电路采集到的数据，利用PWM控制策略对输出电流进行动态跟踪调整，从而构成输出电流的闭环控制，实现输出电流的恒定。光照度传感器模块，用于采集LED光源照度数据，将流过光敏二极管的电流经A/D转换器转换为数字量传送到ARM处理器。ARM处理器将检测到的光照度值与光照度设定值比较，采用智能控制策略输出控制信号至恒流源模块，不断调整恒流源的输出电源，进而调整LED光源的亮度至稳定状态。LED光源温度检测模块，通过线性热敏电阻温度传感器将LED光源温度转化为电压量，经过A/D转换器后实时传送到ARM芯片。ARM处理器芯片将接收到的温度数据与设定值对比。若高于设定值，启动风机对LED光源降温。背景板调整模块，用于调整线阵CCD相机进行图像信息采集时所需背景；FPGA信号处理模块，通过CameraLink线与线阵CCD相机连接，可用CameraLink标准协议接收线阵CCD相机采集到的图像信息，对开机上电后LED灯的损坏情况进行检测；如图2所示，智能色选机恒照明LED光源综合控制装置的照度控制策略示意图。色选机系统开机上电一段时间后，光照度传感器模块将流过光敏二极管的电流经A/D转换器转换为数字量传送到ARM处理器。ARM处理器将检测到的光照度值与光照度设定值比较，根据LED灯光强与电流的非线性关系，采用智能控制策略输出控制信号至恒流源模块，恒流源模块接收到控制信号，驱动压控恒流源电路输出电流至LED光源，调整LED光源的照度。同时ARM处理器分析恒流源模块的采样电路采集到的数据，利用PWM控制策略对输出电流进行动态跟踪调整，从而构成输出电流的闭环控制，实现输出电流的恒定，进而保证LED光强的稳定。如图3所示，智能色选机恒照明LED光源综合控制装置的故障检测流程图。系统开机上电后，首先利用FPGA信号处理模块与背景板调整模块对一个色选通道的LED灯损坏情况进行上电检查。背景板调整模块将背景调至白色，放置灰色校准板于线阵CCD相机的看点处，相机将此时的图像信息经CameraLink标准协议送至FPGA信号处理模块，FPGA信号处理模块若发现每行像素的某一段明显低于同行其他像素，则可判断出哪（几）个LED灯已损坏。FPGA信号处理模块将灯已损坏的信息经ARM处理器传至色选机主控板上，在触摸屏上显示并提醒客户及时更换LED灯。光照度传感器模块将流过光敏二极管的电流经A/D转换器转换为数字量传送到ARM处理器。ARM处理器将检测到的光照度值与光照度设定值比较，若检测到的光照度值大于或者小于设定值，根据LED灯光强与电流的非线性关系，采用智能控制策略和PWM控制技术，减小或者增大本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种智能色选机恒照明LED光源综合控制装置，其特征在于：包括ARM处理器芯片、恒流源模块、光照度传感器模块、LED光源温度检测模块、背景板调整模块和FPGA信号处理模块；所述恒流源模块、光照度传感器模块、LED光源温度检测模块、背景板调整模块和FPGA信号处理模块均与ARM芯片连接；其中，所述ARM处理器芯片，包含：RS232串口；USB 接口；CAN 接口；RS485 接口和I2C标准总线接口；PWM寄存器；存储器，用于存储该装置采集到的LED光源照度数据；所述恒流源模块，通过ARM处理器分析采样电路采集到的数据，利用PWM控制策略对输出电流进行调整，实现电流的闭环动态跟踪调整；所述光照度传感器模块，用于采集LED光源照度数据，将流过光敏二极管的电流经A/D转换器转换为数字量传送到ARM处理器；所述LED光源温度检测模块，通过线性热敏电阻温度传感器将LED光源温度转化为电压量，经过A/D转换器后实时传送到ARM芯片；所述背景板调整模块，用于调整线阵CCD相机进行图像信息采集时所需背景；所述FPGA信号处理模块，通过CameraLink线与线阵CCD相机连接，可用CameraLink标准协议接收线阵CCD相机采集到的图像信息，对开机上电后LED灯的损坏情况进行检测。...
【技术特征摘要】
1.一种智能色选机恒照明LED光源综合控制装置，其特征在于：包括ARM处理器芯片、恒流源模块、光照度传感器模块、LED光源温度检测模块、背景板调整模块和FPGA信号处理模块；所述恒流源模块、光照度传感器模块、LED光源温度检测模块、背景板调整模块和FPGA信号处理模块均与ARM芯片连接；其中，所述ARM处理器芯片，包含：RS232串口；USB 接口；CAN 接口；RS485 接口和I2C标准总线接口；PWM寄存器；存储器，用于存储该装置采集到的LED光源照度数据；所述恒流源模块，通过ARM处理器分析采样电路采集到的数据，利用PWM控制策略对输出电流进行调整，实现电流的闭环动态跟踪调整；所述光照度传感器模块，用于采集LED光源照度数据，将流过光敏二极管的电流经A/D转换器转换为数字量传送到ARM处理器；所述LED光源温度检测模块，通过线性热敏电阻温度传感器将LED光源温度转化为电压量，经过A/D转换器后实时传送到ARM芯片；所述背景板调整模块，用于调整线阵CCD相机进行图像信息采集时所需背景；所述FPGA信号处理模块，通过CameraLink线与线阵CCD相机连接，可用CameraLink标准协议接收线阵CCD相机采集到的图像信息，对开机上电后LED灯的损坏情况进行检测。2.根据权利要求1所述的智能色选机恒照明...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪超，李华赛，陶海平，
申请(专利权)人：江苏显通光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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