【正文】 S；設(shè)置片選為高 CLR CS；設(shè)置片選為低 MOV R4， 08；先讀高八位 MOV A， R1；把方式 /通道控制字放到 A LOP1： MOV C， DOUT；讀轉(zhuǎn)換結(jié)果 RLC A； A寄存器左移，移入結(jié)果 數(shù)據(jù)位，移出方式 /通道控制位 MOV DIN ， C；輸出方式 /通道位 SETB CLK；設(shè)置 I/O 時(shí)鐘為高 CLR CLK；清 I/O 時(shí)鐘 DJNZ R4， LOP1； R4 不為零則返回 LOP1 MOV R2， A；轉(zhuǎn)換結(jié)果的高 8位放到 R2 中 MOV A， 00H；復(fù)位 A寄存器 MOV R4， 04 再讀低四位 LOP2： MOV C， DOUT；讀轉(zhuǎn)換結(jié)果 RLC A； A寄存器左移移入結(jié)果數(shù)據(jù)位 SETB CLK；設(shè)置 I/O 時(shí)鐘為高 CLR CLK；清 I/O 時(shí)鐘 DJNZ R4， LOP2； R4 不為 0 則返回 LOP2 MOV R3， A；轉(zhuǎn)換結(jié)果的后 4位放 聲光效應(yīng)線(xiàn)陣 ccd 測(cè)試儀畢業(yè)論文 33 USB100 數(shù)據(jù)傳輸模塊非常簡(jiǎn)單 ,當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到 USB100 模塊 TXE 為低時(shí) ,表示內(nèi)部發(fā)送緩沖區(qū)允許發(fā)送數(shù)據(jù)到 USB 端口 ,可以將數(shù)據(jù)通過(guò) 8 位數(shù)據(jù)總線(xiàn)發(fā)送給 USB100 ,發(fā)送數(shù)據(jù)鎖存有 WR 控制 . 聲光效應(yīng)線(xiàn)陣 ccd 測(cè)試儀畢業(yè)論文 34 第五章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理 本測(cè)試儀測(cè)試的是中心頻率是 100MHz 的聲光器件， 因此，它主要是對(duì)布喇格衍射的測(cè)量，而喇曼 納斯衍射發(fā)生的條件是聲頻較低（低于 100MHz）、聲波與光波作用長(zhǎng)度比較小，因此對(duì)于喇曼 納斯衍射僅作一般觀(guān)察。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理 在布喇格衍射下，測(cè)量聲光偏轉(zhuǎn)量，計(jì)算超聲波聲速。標(biāo)準(zhǔn) DIP28封裝 :八位單片機(jī)總線(xiàn)接口，對(duì) USB接口的操作如同對(duì)外部存儲(chǔ)器操作一樣方便 。 USB 通訊模塊 USB總線(xiàn)是 INTEL,DEC,MICROSOFT,IBM等公司聯(lián)合提出的一種新的串行總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于 PC機(jī)與外圍設(shè)備的互聯(lián) 。通過(guò)對(duì)該芯片內(nèi)數(shù)據(jù)輸入寄存器的編程，可實(shí) 現(xiàn) 12位或 8位串行數(shù)據(jù)輸出、數(shù)據(jù)輸出的格式為二進(jìn)制數(shù)無(wú)符號(hào)數(shù)或有符號(hào)數(shù)、是最高有效位 (MSB)導(dǎo)前輸出還是最低有效位(LSB)導(dǎo)前輸出。 圖 35 CCD 模擬輸出信號(hào)處理電路 聲光效應(yīng)線(xiàn)陣 ccd 測(cè)試儀畢業(yè)論文 28 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 單片機(jī) AT89C51 是整個(gè)系統(tǒng)的核心 ,TLC2543 對(duì)輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行采集 ,轉(zhuǎn)換結(jié)果由單片機(jī)通過(guò) P1. 2 接收 ,AD 芯片的通道選擇和方式數(shù)據(jù)通過(guò) P1. 1 輸入到其內(nèi)部的一個(gè) 8 位地址和控制寄存器 , 單片機(jī)采集的數(shù)據(jù)通過(guò) USB100 向上位機(jī) USB 傳輸 .如圖 36： 圖 36 數(shù)據(jù)采集及傳輸硬件圖 TLC2543 串行 A/D 轉(zhuǎn)換器 TLC2543C 簡(jiǎn)介 TLC2543是具有 11個(gè)輸入端的 12位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器。VDIFF 理想狀態(tài)下，一般差模增益 G≥ 1，而共模增益 (％ mismatch／ 100)G ／ (G+1)接近于零，因此可以看出共模增益主要是電阻不匹配的函數(shù)，在實(shí)際測(cè)量電路中可能會(huì)由于電阻值的微小不匹 配而導(dǎo)致兩個(gè)輸入端的共模電壓不一致，而使電路的直流共模增益不為零。使其視頻輸出信號(hào)中疊加了一些由周期性復(fù)位信號(hào) RS 引起的串?dāng)_信號(hào)。B3,B2,B1,B0 分別為 Q1,Q2,RS,SH mov ccd1,r16 ldi r16,$0a mov ccd2,r16 ldi r16,$04 mov ccd3,r16 ldi r16, $06 mov ccd4,r16 ldi r20,$0f out ddrb,r20 。 (15) AT90S4414 及 AT90S8515 具有可擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器達(dá) 64KB,它們的引腳排列及功能與 8051 相似 ,即可替代 8051 系列單片機(jī) (8751/8752)的應(yīng)用系統(tǒng) ,聲光效應(yīng)線(xiàn)陣 ccd 測(cè)試儀畢業(yè)論文 23 當(dāng)然還在硬件軟件上帶來(lái)很多優(yōu)點(diǎn) (WDT 看門(mén)狗 ,摸擬比較器作 A/D,PWM 作 D/A 等 )。 (7) 并行 I/O 口輸入輸出特性與 PIC 的 HI/LOW輸出及三態(tài)高阻抗 HIZ 輸入類(lèi)同外 ,也可設(shè)定類(lèi)同 8051 系列內(nèi)部拉高電阻作輸入端的功能 ,便于作各種應(yīng)用特性所需 (多功能 I/O 口 ), 只有 AVR才是真正的 I/O 口 , 能正確反映 I/O 口的輸入 /輸出真 實(shí)情況 。 TCD1252AP 的其他特性參數(shù)如表 21所示。有效像敏單元信號(hào)輸出后，再輸 11 個(gè)啞元信號(hào)（其中包括 1個(gè)用于檢測(cè) 1個(gè)周期結(jié)束的檢測(cè)信號(hào)）。 聲光效應(yīng)線(xiàn)陣 ccd 測(cè)試儀畢業(yè)論文 18 (4) TCD1252AP的特性 如 TCD1252AP 的驅(qū)動(dòng)脈沖波形圖所示。 圖 210 TCD1252AP 的原理結(jié)構(gòu)圖 模擬移位寄存器轉(zhuǎn) 移 柵光電二 極管補(bǔ)償輸出單元轉(zhuǎn) 移 柵模擬移位寄存器信號(hào)輸出單元聲光效應(yīng)線(xiàn)陣 ccd 測(cè)試儀畢業(yè)論文 17 TCD1252AP的光敏陣列共有 2738個(gè)光電二極管，其中有 38個(gè)光電二極管被遮蔽（前邊 13D ～ 39D 的和后邊的 40D ～ 50D ），中間的 2700個(gè)光電二極管為有效的光敏單元。 CCD 器件的選擇 CCD電荷耦合器件的突出特點(diǎn)是以電荷作為信號(hào)而不同于其它大多數(shù)器件是 以電流或者電壓為信號(hào) CCD，其 功能是電荷的存儲(chǔ)和電荷的轉(zhuǎn)移因此 CCD工作程的主要問(wèn)題是信號(hào)電荷的產(chǎn)生存儲(chǔ)傳輸和檢測(cè) CCD有兩種基本型。CCD勢(shì)阱中可容納的最大信號(hào)電荷量取決于 CCD的電極面積及器件結(jié)構(gòu) (SCCD還是 BCCD) ， 時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)方式及驅(qū)動(dòng)脈沖電壓的幅度等因素。一次轉(zhuǎn)移后到達(dá)下一個(gè)勢(shì)阱中的電荷與原來(lái)勢(shì)阱中的電荷之比稱(chēng)為轉(zhuǎn)移效率。當(dāng)光入射到耗盡區(qū)時(shí)，因內(nèi)光電效應(yīng)將產(chǎn)生光生電子 — 空穴對(duì)，在耗盡區(qū)電場(chǎng)作用下，空穴流入襯底底部，電子則積存于半導(dǎo)體表面。將這些 MOS 電容以一定間隔排列后，如圖 28 所示，為三個(gè)相鄰的 MOS 結(jié)構(gòu)。 (3)輸出部分，包括一個(gè)輸出二極管和一個(gè)輸出柵，它的作用是將信號(hào)電荷引出CCD 的轉(zhuǎn)移柵的到二極管，然后由引線(xiàn)輸出。 CCD 檢測(cè)技術(shù) 近年來(lái)，光電耦合器件 CCD(Charge Coupled Device)在光學(xué)圖像測(cè)量系統(tǒng)中的運(yùn)用相當(dāng)普遍，當(dāng)被測(cè)對(duì)象的光信息通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)，在 CCD的光敏面上形成光學(xué)圖像后， CCD器件把光敏元上的光信息轉(zhuǎn)換成與光強(qiáng)成比例的電荷量，用一定頻率的時(shí)鐘脈沖對(duì) CCD進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，在 CCD的輸出端可獲得被測(cè)對(duì)象的視頻信號(hào)。聲光調(diào)制器的應(yīng)用非常廣泛，如 :光斬波器、激光打印機(jī)、彩色掃描儀、聲光光開(kāi)關(guān)以及多元驅(qū)動(dòng)等等。對(duì)于正常聲光器件只有滿(mǎn)足布拉格方程方向的入射光可通過(guò)介質(zhì)產(chǎn)生衍射 。 （ 1）按入射光和衍射光的偏振特性分類(lèi) 根據(jù)入射光和衍射光的偏振態(tài)， 聲光效應(yīng)可分為正常和反常兩大類(lèi)。此時(shí)的有超聲波存在的介質(zhì)起體光柵的作用。入射光為沿 x方向傳播的平面波，其角頻率為 w，波長(zhǎng)為 波矢為 k。 聲光效應(yīng)與聲光調(diào)制 聲光效應(yīng)原理 光通過(guò)某一受到超聲波擾動(dòng)的介質(zhì)發(fā)生的衍射現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是光波與介質(zhì)中聲波相互作用的結(jié)果。它輸出的激光光束 的相干性和方向性很強(qiáng)，居各類(lèi)激光器之首。 高輻射密度：激光光束能量集中，即使功率很小的激光發(fā)射器，其光強(qiáng)也足夠用于測(cè)量，保證了測(cè)量系統(tǒng)的安全性。 (2) 研究聲光效應(yīng)的基本原理，并對(duì)聲光效應(yīng)進(jìn)行初步了解和探討。從 1989年日本出版的《技術(shù)市場(chǎng)》雜志獲悉，世界上己把 CCD列為未來(lái) 10年可能增益 100倍的高技術(shù)產(chǎn)品。它的發(fā)展將向著高速、高分辨率、立體化、能化和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。光電傳感器技術(shù)是未來(lái)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向。信息時(shí)代離不開(kāi)語(yǔ)言、文字、圖像的實(shí)時(shí)獲取與交流。 關(guān)鍵詞：聲光效應(yīng)，線(xiàn)陣 CCD，光電檢測(cè) , 半導(dǎo)體激光發(fā)生器 聲光效應(yīng)線(xiàn)陣 ccd 測(cè)試儀畢業(yè)論文 II Abstract This thesis focuses on the photoelectric testing technology, especially the technology on the characteristic symbol of linear CCD on the base of deep discussing on the structure and principle of CCD、 the signal processing and the application of the photoelectric sensor. This design which is the application of modern photoelectric testing technology is the measuring instrument on synthesizing of the acoustooptic effect and the image sensor. The fundamental and applied research on the characteristic symbol photoelectric testing technology is certainly on the leading edge of the discipline because that it is hard for traditional photoelectric testing technology to satisfy the testing request. Simultaneously， it also has the important and widespread practical application prospect. This measuring instrument mainly includes several parts: Semiconductor laser generator， ultrasonic generator, linear CCD, electric circuit parts, data acquisition system , puter system. The laser which produced by the Semiconductor laser generator creates diffraction after receiving the supersonic wave disturbance in the medium. The diffraction light transforms to the electrical signal by entering the linear CCD. The electrical signal enters in the monolithic integrated circuit after enlargement processing and transforming by the A/D transformation ponent. Finally, the signal inputs to the puter system through USB100 for data processing. Key words: acoustooptic effect, linear CCD, photoelectric testing technology, Semiconductor laser generator 聲光效應(yīng)線(xiàn)陣 ccd 測(cè)試儀畢業(yè)論文 III 目錄 摘 要 ..........................................................................................................................I ABSTRACT..................................................................................................................II 目錄 ..................................