基于低维量子结构光电传感器的灰度显示系统

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1、华东师范大学硕士学位论文摘要光电传感器经过多年发展，其应用已经渗入到人类生活的各个环节。随着工业技术的不断发展人们对其提出了更高的要求，一方面，相应的成像系统在驱动电路、采集与传输速度、接口的人性化方面存在不足，另一方面，近年来，随着电子技术和计算机技术的快速发展，相关系统也逐渐向微型化、智能化的方向发展。本课题通过深入研究成像系统的结构和相关原理，基于本课题组中其他成员设计的低维量子结构光电传感器，结合stm32微控制系统以及Pc机，设计了一个灰度显示系统，并通过USB2．0总线进行数据传输，实现了光电传感器的灰度实时显示。整个系统分为两大部分

2、：下位机数据采集传输部分，上位机数据显示部分。在下位机部分，主要采用基于Cortex—m3内核的stm32芯片来完成：包括利用单片机IO模拟的方式产生光电传感器的驱动时序、利用片内高速ad完成信号采样、利用片内USB与上位机交互；上位机软件部分采用DriverStudio+ddk的方式编写了USB设备驱动，并使用mfc技术编写应用程序软件，该软件能实时接收和显示采集到的数据。经过实际测试表明，系统工作正常稳定，各功能模块达到预定要求。本论文的创新点如下：1．系统整体设计部分：通过使用最新的基于armCortex．m3内核的单片机以及采用新颖的中断

3、事件驱动程序结构等，把时序驱动模块、ad采样模块以及USB传输模块都在单片机片内实现，这样能够节省系统成本，并且由于各模块都在片内，因此各模块互相之间的通信可通过系统内部总线，速度及灵活性得以提高。2．USB传输显示部分：针对该光电传感器：S片的特性，设计了USB传输显示部分，方案中使用了USB作为传输协议，传输速度最高能达到12m／s。该方案灵活，调整方便，当该光电传感器芯片接下去往大阵列发展时，仅需非常小的调整。关键词：光电传感器，采集系统，USB传输华东师范大学硕士学位论文ABSTRACTAfteryearsofdevelopment．th

4、ePhotoelectricsensorandit'sapplicationhasinfiltratedalIaspectsofhuman’SIife．Withthecontinuousdevelopment．usersareforwardtogethigherrequirements，butthecorrespondingimagecaptureandtransmissiondisplaysystem’Sdrivecircuit，acquisitionandtransmissionspeed，interfacetothedeficiencies

5、ofhumannaturestilIneedtObeimproved．Ontheotherhand，inrecentyears，withtherapiddevelopmentofelectronictechnologyandcomputertechnology，theimagingsystemiSdevelopingtowardintelligentandminiaturizatiOn．Throughin·depthstudyoftheCCDtheoryandrelatedimagingsystems，basedonthelow—dimensio

6、nalquantumstructureofopticalsensorsthatothermembersdesignedintheteam，combinedwithCortex-m3andPC，anduseUSB2．0busfordatatransmission，Idesignedagray—scaledisplaysystemandachievedthereal-timedisplayinthepaper．ThewholesystemiSdividedintotwoparts：datacollectsystem，thehostdisplaysys

7、tem．ThedatacollectsystemlSbasedonthestm32microcOntro¨ertocompleteallthework．includingtheuseofmicrocontrollerlOsimulationsproducephotoelectricsensor'sdriventiming，useofon—chiphigh—speedADsamplingandon—chipUSB，SOthesystemintegrationisveryhigh；thehostdisplaysystemusedDrive!rStud

8、io+ddktoachieveUSBdevicedrivers，andusemfctowritehostsoftware，whichno