基于DSP的捻度计研究与设计.pdf

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1、響—＾ｚ＾ｒｔ）ＺＨＯＮＧＹＵＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ基于ＤＳＰ的捻度计研究与设计蒋成龙？＞学科门类：工学专业名称：控制理论与控制工程导师姓名、职称：王东云教授＞瘳？＞黪２０１７年５月授予单位代码：学号或申请号：密级：中原工学院项士学位论文基于ＤＳＰ的捻度计研究与设计蒋成龙指导教师：王东云教授申请学位级别：控制理论与控制工程：硕士专业名称提交曰期：２０１７年３月论文答辩日期：２０１７年５月哺养单位：中原工

2、学院学位授予单位：中原工学院中原工学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体己经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研宄的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人学位论文与资料若有不实一切相关的法律责，愿意承担任。学位论文作者签名年孓月４曰中原工学院学位论文知识产权声明本人完全了解中原工学院有关保护知识产权的规定：研宄，即生校在有权校攻保读学位期间论文工作的

3、知识产权单位属于中原工学院。学留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被査阅和借阅■■学校可以将本学位论文的全部或部分手内容段保编入存有和关汇数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制＾保密论文编本学位论文。学位待论解文密后适用本声明。年作者签名指导教师签名矿月ｙ曰尸ｎ年夕月ｖ曰叫飞基于DSP的捻度计研究与设计专业：控制理论与控制工程硕士生：蒋成龙指导教师：王东云教授摘要目前纱线捻度的检测设备许多还是为手摇捻度计与基于单片机的自动捻度计。该设备可以测量出纱线的捻向以及捻系数，但是这些捻度计在测量过程中都会破坏纱线的

4、结构，并且必须有人工进行操作。为了解决这些问题，本课题基于机器视觉的方法利用DSP处理器来全自动的检测纱线捻度，做到处理过程无需人工操作，提高检测效率。本系统中被检测的物体为纱线，由传送台传送纱线，利用线阵摄像头拍摄运动中的纱线，将摄像头拍摄的模拟数据经高速A/D转换后存入FPGA内的FIFO中，每当FIFO半满时，触发DSP来读取FPGA中FIFO中一半的数据，在DSP中将所读取的图像拼接为一幅完整的画面，经算法处理后，计算出该图像中纱线的捻度数量，然后通过串口输出。本文从硬件与软件两个方面对系统分别进行设计。硬件设计中根据系统设计要求分别对DSP，FPGA，高速A/D，线

5、阵摄像头等硬件进行硬件选型。自己绘制系统的底板PCB板，底板PCB板将系统所有的器件连接在一起。绘制底板PCB板时还需要绘制系统运行需要的其它的外围设备电路，其中包括电源电路，DSP复位电路，DSP的调制电路，DSP启动模式选择开关以及串口等电路。并且根据实际分析设计了编码器的分频电路。软件方面分别对FPGA与DSP进行编程。FPGA的软件设计主要是读取经过A/D转换后的线阵摄像头的数据，因此分析TLC5510和TLS1401芯片的控制时序，按照其时序图进行分析对FPGA编程。DSP的软件设计为经中断触发后，通过EMIFA接口使用EDMA3高速读取FPGA中FIFO半满的数据

6、，读入DSP的内存中后经中值滤波，傅里叶变换，高斯低通滤波，傅里叶逆变换，二值化后对图像中的捻度进行识别。最后经系统测试，测试得到的纱线的捻度数量与实际的纱线的捻度数量误差很小，证明本课题设计能够满足设计要求。关键字：DSP，FPGA，捻度，线阵摄像头，EMIFAIRESEARCHANDDESIGNOFTWISTMETERBASEDONDSPSpeciality:ControlTheoryandControlEngineeringName:JiangChenglongSupervisor:ProfessorWangDongyunAbstractAtpresent,mostof

7、thedetectionoftwistisstillcarriedoutusingahandtwistmeterandasemi-automatictwistmeterbasedonasinglechip.Thesedevicescanmeasurethetwistandtwistoftheyarn.However,thesetwistmetersinthemeasurementprocesswilldamagethestructureoftheyarn,andmusthavemanualoperati