【正文】 ， 由 物 體 被 擋 光 而 造 成 的 陰 影區(qū) 無 脈 沖 輸 出 ）。 注明： SR傳感器復位 S/H采樣 /保持電路 OB光學暗 二、 TCD1304 傳感器引腳的功能介紹 其中 VDD 是 CCD 傳感器的供電引腳電壓為 5V左右， OS 是信號輸出引腳， VSS 是傳感器的接地引腳，ICG 復位引腳，∮ M 傳感器的時鐘頻率， SH 為啟動引腳。 由 從 光 源 發(fā) 出 的 平 行 光 線 經(jīng) 過 弧 形 聚 光 透 鏡 , 照 射 到 C CD 的 光 敏 像元 上 , 在 此 像 素 點 輸 出 的 光 信 號 比 其 它 點 要 強 。線 陣 C C D 的 前 端 加 裝 弧 形 的 聚 光 透 鏡 , 使 平 行 光 線 聚 焦 在 C C D 的 光 敏 面 上 , 如 圖 2211 所 示 。 C C D 輸 出 0 ~ N 號 像 素 點 的 光 強 度 電 壓 值 。 CC D 中心 點 位 置 為 X0 = N d / 2 ,D 為 聚 光 透 鏡 的 焦 距 , 測 得 的 照 射 角 度 為 ： θ = t a n 1 ( ( X X0 ) / D ) 通 過 C C D 驅(qū) 動 及 測 量 電 路 測 得 入 射 光 線 所 照 射 的 中 心 像 素 點 M , 利 用 上 式 即 可 得 出 角 度 θ ,此 角 度 即 為 圖 1 中 的 被 測 角 度 θ 。 1 誤 差 所 引 起 的 測 量 誤 差為 t a n 1 d /D , 可 以忽 略 不計 。 , 計 算 有 效 照 射 區(qū) 為 5 mm 。 0 .0 08 / 7 .0 5 = 0 .0 13 10 176。 四、 TCD1304AP 工作時序： TCD1304 AP 是 To s h ib a 公 司 生 產(chǎn) 的 高 靈 敏 度 、低 暗 電 流 的 線 陣 C C D 圖 像 傳 感 器 。 它 有 3 6 4 8個 像 素 點 , 像 素 頻 圖 光路圖 圖 測量原理圖 貴州大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 9 頁 率為 0 . 8 ~4 M H Z , 像 素 寬 度 8 μ m。 其 驅(qū) 動 波 形 時 序 如 圖 2 2 1 所 示 。 控制 I C G 信 號 產(chǎn) 生 輸 出 啟 動 信 號 后在 φ M 的 時 鐘 下 , 在 每 個S H 脈 沖 區(qū) 間 輸 出 一 個 像 素 點 的 光 信 號 值 。 第 3 章 系統(tǒng)構(gòu)成 系統(tǒng)主要功能組成框圖 傾角傳感器：采集傾角變化相關(guān)數(shù)據(jù)。 硬件設(shè)計 CCD 外圍電路 圖 TCD1304AP 輸出時序圖 單 片 機線 陣 C C D 傾 角 傳感 器懸 架 控 制 圖 貴州大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 10 頁 φ M 為主時鐘提供 CCD的工作頻率，接到單片機的 端。 ICG 為積分清除脈沖，接到單片機的 端。 CCD 輸出信號的二值化處理電路 根 據(jù) C C D 測 量 角 度 的 原 理 , 對 于 C C D 輸 出 信 號 不 要 求 數(shù) 據(jù) 的 灰 度 等 級 , 因 此 直 接 對 C C D 輸 出 信 號 進 行 二 值 化 處 理 , 提 高 了信 號 處 理 速 度 并 且 簡 化 電 路 。 二 值 化 處 理 有 很 多 種 方 法 , 本 文 設(shè) 計 了 如 圖 所 示 的 電 路 。 在 輸 出 信 號 穩(wěn) 定 狀 態(tài) 下 V c p0 + Vc p 0 , 比 較 器 輸 出 正 。電 容 C 1 、 C 2 放 電 時 間 為 ： Τ = R C ≈ R5 ∥ R 4 ( C 1+ C 2 ) 為 使 此 時 間 內(nèi) C P 0 端 電 壓 保 持 大 于 C P 0 + 端 的 電 壓 , 使 比 較 器 輸 出 持 續(xù) 為 負 , 需 使 τ大 于 C C D 輸 出 信 號 的 負 脈 沖 寬 度 。選 擇 R 5 、 R 4 、 C C 2 參 數(shù) 值 為 18 K 、 2 .2 K 、 1. 1 μ F 和 4 . 7 μ F , 則τ ≈ 9 . 41 M S ,負 脈 沖 寬 度 T L τ 。此 電 路 實 現(xiàn) 了 C C D 輸 出 信 號 的 跟 蹤 自 比 較 , 并 且 脈 沖 寬 度 也 一 致 ,如 圖 3 . 2 . 2 . 2所 示。 此 電 路 避 免 了 固 定 閾 值 比 較 電 路 的 閾 值 不 可 調(diào) 的 問 題 , 且 簡 單 可 靠 。復位電路是給單片機 提供初始化操作，本圖采用了按鍵電平復位。 步進電機電路 本電路利用 ULN2020A 芯片驅(qū)動步進電機，而ULN2020A 芯片接在單片機的 P2 口，根據(jù)單片機發(fā)出的指令來控制步進電機，如上圖所示。整個測量可分為兩大部分， 即數(shù)據(jù)采集部分(包括對信號的采集及存儲 ) ；數(shù)據(jù)處理部分 ( 包括數(shù)字的二值化 、角度的計算圖 二值化原理圖 圖 圖 貴州大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 12 頁 等 ) 。其主程序流程如圖 41 所示。 數(shù)據(jù)處理程序 根據(jù)傳感器的外圍接口電路，先將 CCD 的輸出信號二值化再輸入單片機，然后將有效的脈沖信號通過公式 θ=tan1((XX0)/D) 計算出傾角，具體程序見附錄一。然后根據(jù)傾角的正負以及絕對值的大小控制步進電機的正反轉(zhuǎn)以及轉(zhuǎn)動的強度。節(jié)流口可調(diào)減震器原理：減震器中加一些輔助零件去調(diào)節(jié)節(jié)流孔的數(shù)量，如在空心活塞桿上做一系列徑向節(jié)流孔，然后在活塞桿外或內(nèi)增加輔助套筒或轉(zhuǎn)動套桿，以起到節(jié)流阻尼的作用，因此，當減震器伸張或壓縮時，節(jié)流孔的數(shù)目就會發(fā)生改變，從而實現(xiàn)了調(diào)節(jié)阻尼的大小。具體程序見附錄一。采用 AT89C51 單片機控制步進電機轉(zhuǎn)動的方法，對汽車的懸架進行控制， 測量范圍為正負 15 度，分辨率 1度。 參考文獻 [1]《傳感器原理及應(yīng)用》 [M] 王化祥等，天大出版社； [2]《檢測技術(shù)》 [M] 施文康等， 機械工業(yè)出版社； [3]《單片機接口技術(shù)及其應(yīng)用》 [M] 張淑清等， 國防工業(yè)出版社； [4]《測試技術(shù)與信號處理》 [M] 范云霄等， 中國計量出版社； [5]《測控電路》 [M] 張國雄等， 機械 工業(yè)出版社； [6]張典榮 . 《 ADXL05型加速度計在傾角測量中的應(yīng)用》 [J]． [7] 《儀器傳感器》 性能和設(shè)計入門 科學出版社 紐伯特 [8]趙陽 《當前傳感器發(fā)展概況》 [J]. 浙江大學科儀系 [9] 劉振永 ,于京生等 .《基于 ARM9 設(shè)計的微型網(wǎng)絡(luò)計算機系統(tǒng)》 [J]. [10] 謝慶明 ,郭勇 .《基于 Zigbee 技術(shù)的地震救援隊生命采集系統(tǒng)》 [J].儀器儀表用戶 ,2020,16(2):2223. [11]張維盛 《傾角傳感器原理和發(fā)展 》 [D] .傳感器世界 2020年第 8期 [12]魏俊奇 《傳感器發(fā)展的新趨勢》 [J]. 半導體技術(shù) 第 26卷第 5期 [13] 《微計算機信息》 (嵌入式與 SOC)2020 年第 26 卷第 112 期 致 謝 本論文是在導師陳進軍老師的悉心指導下完成的。 同 時 ， 陳 老 師 寬 厚 和 藹 的 作 風 、端 正 嚴 謹 的 品 質(zhì) 也將 成 為學 生 做 人 的 楷 模。 幾年來，從各位老師那里學到的一切將是我終生取之不盡、用之小竭的寶貴財富。在我所取得每一次微不足道的進步的后面，都離不開他 們的深切厚愛與鼎力支持。 sbit dula=P2^5。 sbit OS = P2^2。 sbit CG = P3^5。 long int temp。 uchar tab2[]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09}。 /*延時函數(shù) */ long int celiang(void)。 /***正轉(zhuǎn) ***/ void fanzhuan(void)。 /* dula=P2^5。*/ dula=0。 for(i=0。i++) { dat=tab1[i]。 } } /**********反轉(zhuǎn) ************/ void fanzhuan(void) { uchar i。i8。 delay(300)。 for(x=z。x) for(y=10。y)。 while(1) { temp++。 /*測量 */ if(temp0) zhengzhuan()。 } } /**********測量 ***********/ long int celiang() { long angel,i0,D。 int j。 sbit SH = P3^0。 sbit fM = P3^6。 CG = 1。 fM = ~fM, _nop_()。 fM = ~fM, _nop_()。 CG = 0。 fM = ~fM, _nop_()。 fM = ~fM, _nop_()。 fM = ~fM, _nop_()。 fM = ~fM, _nop_()。 fM = ~fM, _nop_()。 fM = ~fM, _nop_()。 fM = ~fM, _nop_()。 fM = ~fM, _nop_()。 fM = ~fM, _nop_()。 fM = ~fM, _nop_()。 fM = ~fM, _nop_()。 CG = 1。 j = 0。 fM = ~fM, _nop_()。//幾個脈沖合適 fM = ~fM, _nop_()。 fM = ~fM, _nop_()。//循環(huán)不限制次數(shù)，可能會造成死循環(huán) } while(OS == 0) { //OS = 0,是無光照的部分 SH = ~SH。 fM = ~fM, _nop_()。 fM = ~fM, _nop_()。 if(j++ 4000) break。 i++。 fM = ~fM, _nop_()。 fM = ~fM, _nop_()。 if(j++ 4000) break。/*反正切計算角度 */ return a