一种背照式线阵CCD驱动装置制造方法及图纸

技术编号:15791107 阅读:119 留言:0更新日期:2017-07-09 20:31
本实用新型专利技术提供一种背照式线阵CCD驱动装置,包括电源模块、信号处理模块、电平转换模块、模数转换模块、CCD模块,信号处理模块包括时序信号输出IO口,电源模块包括开关稳压器、线性稳压器、LC滤波器,电源模块采用单一电源5V输入、多种电源输出的结构,电源模块在稳定给各模块供电的情况下,结构简单,成本低,时序产生模块采用STM32单片机产生时序,优化驱动系统的结构,提高整个系统的协调能力和后续的二次开发能力。

【技术实现步骤摘要】
一种背照式线阵CCD驱动装置
本技术涉及光电转换
,具体涉及一种背照式线阵CCD驱动装置。
技术介绍
线阵CCD作为一种新型的半导体集成光电转换器件,具有灵敏度高、响应速度快、测量范围大等特点,目前广泛应用于图像传感和非接触式测量领域。CCD器件只有在满足特定要求的时序驱动下才能够正常工作,输出光电转换信号,而且由于结构、原理和性能的不同,线阵CCD驱动时序差异非常大,背照式线阵CCD由于其生产工艺的特殊性,与普通线阵CCD相比,灵敏度方面有了很大的提高,但是其时序信号比较复杂,所需的驱动电源种类较多,一般多达7种以上电源。因此,设计一种背照式线阵CCD驱动装置,能够让背照式线阵CCD稳定工作具有很重要的实际意义。目前背照式线阵CCD驱动装置主要由电源模块、信号处理模块、电平转换模块、CCD模块、模数转换模块构成。背照式线阵CCD所需的驱动电源种类比较多,目前所设计的电源模块结构比较复杂,成本比较高。信号处理模块主要由数字电路驱动法、EPROM驱动法、单片机驱动法和可编程逻辑器件驱动法等实现。数字电路驱动法和EPROM驱动法采用分立元器件设计驱动电路,存在电路结构复杂、扩展性低的问题,如专利公开号CN204334776U所述的驱动电路。可编程逻辑器件CPLD能够稳定的提供驱动时序,但是其内部模块化资源不足,后续的二次开发能力较弱,如专利公开号CN204836358U所述的驱动电路。STM32单片机内部资源丰富、易扩展、易开发等特点,完全可以满足背照式线阵CCD的时序频率要求,可以实现驱动时序的灵活控制。
技术实现思路
针对以上驱动装置电源模块结构复杂、成本较高、信号处理模块扩展性低、后续开发能力较弱的问题,本技术提供一种结构简单、集成度高、易于二次开发的背照式线阵CCD驱动装置。本技术提供一种背照式线阵CCD驱动装置,包括电源模块、信号处理模块、电平转换模块、模数转换模块、CCD模块,所述的电源模块的输出端与信号处理模块的电源输入端、电平转换模块的电源输入端、模数转换模块的电源输入端、CCD模块的电源输入端相连,所述的信号处理模块的时序信号输出端与电平转换模块的信号输入端相连,所述的电平转换模块的信号输出端与CCD模块中的时序信号输入端相连,所述的模数转换模块的模拟信号输入端与CCD模块模拟信号输出端相连,所述的模数转换模块的信号输出端与信号处理模块的信号输入端相连。所述的电源模块为整个背照式线阵CCD驱动装置供电,所述的电源模块采用单一电源5V输入,多种直流电压输出的结构,总共输出5V、24V、3.3V、12V、6V、-8V、-5V七种直流电压,每一种直流电压都是由开关稳压器,线性稳压器和LC滤波器构成,开关稳压器的电源输入端与5V连接,开关稳压器的电源输出端与线性稳压器的电源输入端相连,线性稳压的电源输出端与LC滤波器相连。所述的信号处理模块采用意法半导体STM32单片机,根据对应型号背照式线阵CCD的驱动时序要求,对STM32芯片的IO口进行编程,设计驱动时序生成程序,将程序下载至STM32芯片中实现特定CCD驱动时序的输出,STM32的内部资源还可以方便以后的二次开发。所述的电平转换模块实现对STM32输出时序脉冲进行电平转换以满足CCD驱动时序的电平要求。所述的模数转换模块用于将经过处理的CCD模拟信号进行模数转换成数字信号,送至STM32进行处理。所述的CCD模块用于将CCD输出的模拟信号进行初步处理以匹配模数转换模块。本技术的背照式线阵CCD驱动装置,有益效果为:1、该驱动装置电源模块采用单一电源5V输入,多种直流电压输出的结构,每一种直流电压都是由开关稳压器,线性稳压器和LC滤波器构成,开关稳压器的电源输入端与5V连接,开关稳压器的电源输出端与线性稳压器的电源输入端相连,线性稳压的电源输出端与LC滤波器相连,这种连接方式有利于去掉部分高频噪声和降低输出纹波,这种结构从整体上减小了电源模块的复杂度。2、该驱动装置信号处理模块采用STM32单片机,简化了整个驱动装置的复杂度,优化了整个系统的协调能力,STM32内部的模块化资源有利于后续的二次开发。附图说明图1为本技术实施例结构框图图2为电源模块部分原理图图3为CCD模块部分原理图图1中主要符号说明如下:1-信号处理模块2-时序信号输出IO口3-电源模块4-电平转换模块5-CCD模块6-模数转换模块7-开关稳压器8-线性稳压器9-LC滤波器具体实施方式现在结合实施例图和附图对本技术作进一步说明。如图1所示,本技术提供一种背照式线阵CCD驱动装置,由电源模块3、信号处理模块1、模数转换模块6、CCD模块5、电平转换模块4组成,信号处理模块1包括时序信号输出IO口2,电源模块3包括开关稳压器7、线性稳压器8和LC滤波器9。所述的电源模块3的输出端与信号处理模块1的电源输入端、电平转换模块4的电源输入端、模数转换模块6的电源输入端、CCD模块5的电源输入端相连,所述的信号处理模块1的时序信号输出端与电平转换模块4的信号输入端相连,所述的电平转换模块4的信号输出端与CCD模块5中的时序信号输入端相连,所述的模数转换模块6的模拟信号输入端与CCD模块5模拟信号输出端相连,所述的模数转换模块6的信号输出端与信号处理模块1的信号输入端相连。本技术的实施例图中,电源模块3为整个驱动控制装置供电,采用单一电源+5V输入,输出7种不同的电源,分别输出5V、24V、3.3V、12V、6V、-8V、-5V七种直流电压,每一种直流电压都是由开关稳压器,线性稳压器和LC滤波器构成,开关稳压器的电源输入端与5V连接,开关稳压器的电源输出端与线性稳压器的电源输入端相连,线性稳压的电源输出端与LC滤波器相连,这种结构有利于去除部分高频噪声和降低电源纹波,如图2所示的电源模块部分原理图产生的两路直流电压+6V、-5V,开关稳压器选用的是MAX685,线性稳压器选用的是SPX3819和LT1964,LC滤波器由一个电感和一个电容构成。信号处理模块1中包括时序信号输出IO口2,通过对STM32上的IO口进行编程输出符合CCD模块5稳定工作的时序,由于STM32的主频可以达到72MHz,完全可以满足CCD模块5的时序要求,利用STM32不仅可以产生所需要的时序,而且可以更好的协调各模块之间的相互作用,由于STM32产生的时序信号逻辑电平不符合CCD模块5时序的要求,此时将时序信号送入电平转换模块4,此电平转换模块4由电平转换芯片74HCT540和DS0026构成,用于将时序信号转换成时序脉冲驱动CCD模块5工作。本实施例图中采用滨松公司的S10420背照式线阵CCD,如图3所示,需要七路时序信号和四路驱动电源,加上其他模块所需要的三路电源,总共需要七路电源,CCD模块5在驱动时序和电源的作用下,稳定工作,产生所需要的模拟信号,可以与模数转换模块4相匹配。模数转换模块4由AD9826构成,它的作用是将经过处理的CCD模拟信号经过模数转换模块4内部的相关双采样和模数转换之后输出数字信号,然后将数字信号送到信号处理模块1进行处理,至此完成整个驱动系统的工作。本文档来自技高网...
一种背照式线阵CCD驱动装置

【技术保护点】
一种背照式线阵CCD驱动装置,包括电源模块、信号处理模块、电平转换模块、模数转换模块、CCD模块,所述的电源模块的输出端与信号处理模块的电源输入端、电平转换模块的电源输入端、模数转换模块的电源输入端、CCD模块的电源输入端相连,所述的信号处理模块的时序信号输出端与电平转换模块的信号输入端相连,所述的电平转换模块的信号输出端与CCD模块中的时序信号输入端相连,所述的模数转换模块的模拟信号输入端与CCD模块模拟信号输出端相连,所述的模数转换模块的信号输出端与信号处理模块的信号输入端相连,其特征在于:所述的电源模块采用单一电源5V输入,多种直流电压输出的结构,分别输出5V、24V、3.3V、12V、6V、‑8V、‑5V七种直流电压,每一种直流电压都是由开关稳压器,线性稳压器和LC滤波器构成,开关稳压器的电源输入端与5V连接,开关稳压器的电源输出端与线性稳压器的电源输入端相连,线性稳压器的电源输出端与LC滤波器相连。

【技术特征摘要】
1.一种背照式线阵CCD驱动装置,包括电源模块、信号处理模块、电平转换模块、模数转换模块、CCD模块,所述的电源模块的输出端与信号处理模块的电源输入端、电平转换模块的电源输入端、模数转换模块的电源输入端、CCD模块的电源输入端相连,所述的信号处理模块的时序信号输出端与电平转换模块的信号输入端相连,所述的电平转换模块的信号输出端与CCD模块中的时序信号输入端相连,所述的模数转换模块的模拟信号输入端与CCD模块模拟信号输出端相连,所述的模数转换模块的信号输出端与信号处...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁治宝裘燕青杨涛张刘刘
申请(专利权)人:中国计量大学
类型:新型
国别省市:浙江,33

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