色标检测光电传感系统的研究与设计

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1、分类号学号M201171969学校代码10487密级硕士学位论文色标检测光电传感系统的研究与设计学位申请人：吴杰学科专业：检测技术与自动化装置指导教师：周凯波副教授答辩日期：2014年2月16日万方数据ADissertationSubmittedtoHuazhongUniversityofScienceandTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchandDesignoftheColorMarkDetectionPhotoelectricSensorSystemCandi

2、date:WuJieMajor:MeasuringTechnologyandAutomaticDeviceSupervisor:Asso.Prof.ZhouKaiboHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaFeb,20142万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在

3、文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在________年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月

4、万方数据摘要色标检测是现代凹版印刷系统中表征印刷精度的重要依据，针对常规色标检测传感器性能单一，人工操作复杂，检测精度不足等问题，本文提出了一种色标检测光电传感系统的设计方案。它是以微处理器为核心，集成了光电转换模块，微弱信号处理模块，信号采集模块和通信模块的新型色标检测光电传感系统。此系统能够完成选择最优发射光源，光电信号的转换，微弱信号的检测，程控增益的自动选择，信号阈值的自动设定，信号的A/D转换和双向通信等功能。系统采用高性能、低功耗、低成本的增强型8位PIC系列MCU作为核心芯片，它集成了A/D转换、CAN通信、RS-4

5、85通信等模块接口，简化了系统的硬件设计。采用低噪声光电转换电路和滤波电路，有效增强了系统的信噪比；利用低噪声前置放大电路，将有用微弱信号放大到合适电平；采用双边沿检测算法检测色标中心位置的时刻，提高了系统的检测精度；采用A/D采样进行程控增益和信号阈值的自动设定；通过采用同轴反射光路系统和机械屏蔽结构，减少了杂散光的干扰。由上述色标检测光电传感系统的分析设计，搭建了套色系统模拟实验平台，经过软硬件调试，最终实现了色标检测的基本功能。本文的研究设计工作，优化了传感器的操作，提高了色标检测范围，满足了高速套印下色标检测光电传感系统的

6、指标要求。关键词色标检测光电传感微弱信号检测双边沿检测信号阈值I万方数据AbstractColormarkdetectionisanimportantbasisforcharacterizingtheaccuracyofmoderngravureprintingsystem.Inordertoresolvetheproblemsofthepoorperformancecomplicatedmanualoperationandthelowerdetectionaccuracyoftheconventionalcolormarkdet

7、ectionsensor,thisthesispresentsadesignschemeofthecolormarkdetectionphotoelectricsensorsystem.Thenewcolormarkdetectionphotoelectricsensorsystemisbasedonamicroprocessorcore,withintegratedphotovoltaicmodule,weaksignalprocessingmodule,signalacquisitionmoduleandthecommunic

8、ationmodule.Thissystemisabletocompletetheselectionoftheoptimallightemission,convertingopticalsignals,weaksignaldetection,pro