【正文】 D 按獨立方式工作。為保證采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，將 AD774 的數(shù)據(jù)輸出通過 74LS245 雙向三態(tài)緩沖器接到單片機的數(shù)據(jù)總線上。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。 F10 181。為使被噪聲污染的條碼圖像很好的檢測出邊緣，結(jié)合數(shù)字水準(zhǔn)儀標(biāo)尺條碼的特點，本系統(tǒng)選用基于指數(shù)基的平滑濾波器的快速一維邊緣檢測方法，該算法是 DeriChe依據(jù) Canny設(shè)計思想導(dǎo)出的邊緣檢測算子，具有較好的單、雙邊定位精度和較快的檢測速度。能夠準(zhǔn)確、快速的實現(xiàn)水準(zhǔn)測量功能，同時能夠?qū)⑺疁?zhǔn)測量數(shù)據(jù)進行存儲、通訊、以及進一步處理，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)外一體化。利用線陣 CCD 中心像元所在的那組 A 碼， B 碼， C碼寬度值，可以算出該組條碼中 R 碼的高度，再利用該中心 R 碼所對應(yīng)的像元和 CCD中心像元的偏差，即可算得視線高讀數(shù)。 (3)用排序所得的中值替代窗口中心位置的原始序列值。具體的串行通信接口電路如圖 47 所示。使用 Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。據(jù)前分析，這種情況 AD774 應(yīng)工作在獨立方式。它是目前我國市場應(yīng)用廣泛、價格適中的 A/D 轉(zhuǎn)換器 ,芯片為 28 引腳 DIP 封裝，主要性能為： 最大轉(zhuǎn)換時間 。因此， GATE 可以作為 使計數(shù)器同步啟動的控制信號。 根據(jù) TCD1206SUP 線陣 CCD 驅(qū)動器的各項性能參數(shù)，設(shè)計出如圖 42 所示的二階有源低通濾波器電路。 TCD1206SUP 器件是由日本東芝公司生產(chǎn)的一種高靈敏度、低噪聲的線陣 CCD器件（ 2160 像元），具有較高的靈敏度和很低的暗電流噪聲。 軟件主要分為兩部分：一是系統(tǒng)控制程序，主要是各部分的硬件電路接口程序及人機接口程序；二是數(shù)據(jù)處理核心算法程序，主要包括數(shù)據(jù)通訊、數(shù)字濾波、邊緣檢測、條碼識別、視距和視線高的計算。 圖 31 標(biāo)尺部分條碼圖案 標(biāo)尺上有四種標(biāo)志 碼 ，分別為 R 碼、 A 碼、 B 碼和 C 碼。測量時利用標(biāo)尺上中絲的上、下兩邊各 15 cm的間距內(nèi)的條碼邊緣來計算視距和視線高，如圖 22所示。這同時也就要求標(biāo)尺條碼要有足夠的可見范圍，用于測量的條碼不能 被 遮擋。 鑒于此，本文研究了各廠家數(shù)字水準(zhǔn)儀的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之后，論述了一種數(shù)字水準(zhǔn)儀測量系統(tǒng)實現(xiàn)方法，該系統(tǒng)硬件以 AT89S52 為核心，前端采用 CCD檢測模塊進行數(shù)據(jù)采集，結(jié)合上位機控制實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速處理，人機界面采用液晶顯示，并在此基礎(chǔ) 上完成了數(shù)字水準(zhǔn)儀的硬件電路設(shè)計。這種傳感器可以識別水準(zhǔn)標(biāo)尺上的條碼分劃，并用相關(guān)技術(shù)處理信號模型，自動顯示與記錄標(biāo)尺讀數(shù)和視距，從而實現(xiàn)觀測自動化。但其主要弱點是外業(yè)工作量大，因而近幾十年來人們一直致力于如何提高幾何水準(zhǔn)測量的作業(yè)效率。 edge detection I 目 錄 1緒論 ................................................................................................................................ 1 引言 ...................................................................................................................... 1 數(shù)字水準(zhǔn)儀的研究歷程和現(xiàn)狀 .......................................................................... 1 數(shù)字水準(zhǔn)儀的應(yīng)用領(lǐng)域 ...................................................................................... 2 本文研究的主要內(nèi)容 .......................................................................................... 3 2數(shù)字水準(zhǔn)儀的基本原理和特點 .................................................................................... 4 數(shù)字水準(zhǔn)儀的基本組成及原理 .......................................................................... 4 數(shù)字水準(zhǔn)儀的特點 .............................................................................................. 4 數(shù)字水準(zhǔn)儀的測量算法 ...................................................................................... 5 相關(guān)法 ........................................................................................................ 5 幾何法 ........................................................................................................ 6 相位法 ........................................................................................................ 6 3數(shù)字水準(zhǔn)儀的總體設(shè)計方案 ........................................................................................ 8 條碼標(biāo)尺的選擇 .................................................................................................. 8 系統(tǒng)硬件設(shè)計方案 .............................................................................................. 9 系統(tǒng)軟件設(shè)計方案 .............................................................................................. 9 4數(shù)字水準(zhǔn)儀測量系統(tǒng)的硬件設(shè)計 .............................................................................. 11 組成和工作原理 ................................................................................................ 11 CCD 檢測模塊 .................................................................................................. 11 數(shù)據(jù)采集模塊 .................................................................................................... 12 低 通濾波電路 .......................................................................................... 12 采樣時序控制電路 .................................................................................. 13 A/D 轉(zhuǎn)換電路 .......................................................................................... 15 單片機外圍電路 ..................................................................................... 17 串行通訊接口模塊 ............................................................................................ 18 5數(shù)字水準(zhǔn)儀測量系統(tǒng)的軟件設(shè)計 .............................................................................. 19 數(shù)據(jù)采集程序模塊 ............................................................................................ 19 數(shù)據(jù)通訊程序模塊 ............................................................................................ 19 數(shù)字濾波程序模塊 ............................................................................................ 20 II 邊緣檢測、條碼識別程序模塊 ........................................................................ 21 視距和視線高計算程序模塊 ............................................................................ 23 結(jié) 論 ......................................................................................................................... 24 參考文獻 ......................................................................................................................... 25 附錄：程序 ..................................................................................................................... 27 致 謝 ......................................................................................................................... 38 天津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆 本科生 畢業(yè) 設(shè)計 1 1 緒論 早在幾千年以前，由于當(dāng)時社會生產(chǎn)發(fā)展的需要，中國、埃及、希臘等古代國家的人民就創(chuàng)造了測量工具，并運用其進行測量。 關(guān)鍵詞 ：數(shù)字水準(zhǔn)儀； AT89S52 單片機； CCD 檢測模塊； 邊緣檢測 ABSTRACT Level as an important tool for leveling works has been widely used in the actual project. The traditional level’s measurement process requires manual reading and recording constantly, which is not only increasing the labor intensity, but also getting a low accuracy readings. With the advent of the digital age, digital level came into being. It is a hightech product that integrates kinds of technologies, such as modern electronic technology, puter software and hardware technology, material and precision machining technology as well as image processing technology. As a leveling surveying instrument, digital lev