基于dsp线阵ccd式数粒系统设计

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1、《工业控制计算机~2009年22卷第4期75基于DSP的线阵CCD式数粒系统的设计DesignofLinearCCDCountingSystemBasedonDSP蔡锦达范璧何胜军(上海理工大学数控，上海200093)摘要针对药品包装中传统光电式数粒机存在的缺点，应用数字信号处理器DSP与线阵CCD相结合，设计了基于图像处理的数粒机系统。系统以DSP为控制中心，组建各硬件设备的驱动电路，集成喂料、检测计数、装瓶和人机界面等子系统，采用边缘检测原理实现药粒的计数。此检测系统已成功应用于医药包装行业，具有抗粉尘好，速度快，误差小等明显优点。关键词：药品包装，DSP，线

2、阵CCD，数粒机AbstractAnadvancedsystemofcounting-machine．basedonimageprocessing．wasdesignedbyusingDSPandlinearCCDtodealwiththesho~ageofthetraditionalcounting-machine．Subsystemswerecomposedoffeeding，counting，bo~lingandHCl(Human-ComputerInterface)．ThesystemtakesDSPasthecontrolcoreandsetsupdri

3、vercircuitforeachsubsystem，countingbyusingtheedgedetectiontheo~Keywords：leechdom-packing．DSP，LinearCCD．counting—machine目前我国多数制药企业以使用机械式数粒机为主，国际上"故I{3I—jllk——}多采用光电数粒设备，其中美国DT包装集团、荷兰CREMER公I『司、瑞士ROMACO公司最为著名，市场占有率达9O％以上。但伴随着识别检测技术的发展，未来的数粒机将可以识别单个药IG¨：I—I粒粘附金属颗粒、胶囊未充填而引起重量变化，胶囊变形，表面DSP

4、_：缺陷等不合格要素，所以本文设计的数粒机，将数字信号处理器：ml【I·Il_DSP与线阵CCD图像检测技术相结合，代替传统的PLC与光⋯一—_⋯一一‘IpL电头作为检测计数元件。1数粒机系统工作原理ll一一个完整的数粒机系统主要组成为：喂料系统、检测计数系而11]堑堕统、装瓶系统、人机界面系统以及数粒机机架等。喂料系统输送药品，使其逐个进入检测通道。检测计数系统图1系统集成框图是整个数粒机的核心部分，对药品进行计数；本数粒机的检测计根据CCD拍摄到的图像进行识别，判断，计算通道中的药粒通数系统采用CCD作为传感器，利用DSP对图像数据进行处理过数。两个镜头独立计

5、数，如果最终结果不一致，则认为此瓶药实现计数。装瓶系统是在检测计数达到设定的瓶装量时，控制执不合格，自动剔除。行元件快速准确动作，保证装入瓶中的药粒数量与设定值一致；该系统由CCD、CPLD及光源组成。CPLD用于驱动CCD，同时还要控制药瓶在未装药、装药过程中以及装药完毕后按照光源供电来自于驱动板。COD将FC、SP、U。这3路信号接入控制指令准确、快速地移动输送到达指定位置。人机界面系统采DSP，而DSP则依照CCD提供的两路时序信号FC、SP的时序，通过ADC模块将COD图像输出信号U0进行模数转换，然用本实验室研制的嵌入式触摸屏系统，使用户使对机器的操作更

6、为简单。后采用边缘检测的方法处理图像数据，判断是否有颗粒，并进行1．1数粒机系统整体硬件结构设计计数。当计数值达到设定值时，DSP控制通道阀门打开，将药粒本系统硬件设计主要包括光源与各种芯片的选择、光源的装入空瓶；装瓶完成后，通过限位开关，启动履带送走，同时送入布置、检测通道的设计、以及硬件电路的设计等等。采用DSP作下一个空瓶，进行下一轮计数准备。为控制的核心，将喂料、检测计数、装瓶系统及人机界面集成在系统采用线阵CCD一起。图1即为系统集成框图。(charge-CoupIedDevice)1_2喂料系统设计作为传感器。驱动采用Al_～一驰功喂料系统采用三级振动

7、料斗来输送药品颗粒，送料速度与tera公司的CPLD芯片进行振动频率及振幅有关。系统对喂料速度的控制是通过DSP改变时序的设计，型号为EPM7064SLC44—10CCD9313的电阻值来实现的，使得振动料斗的输入电压发生变化，cDJ从而改变了振动料斗的振幅，喂料速度也随之发生变化。驱动工作原理如图2所示。CCD驱动器的对外接一1．3检测计数系统设计返放f~lf．⋯出、，'本数粒机有两组检测计数系统，每组包括8个检测通道和口有三个基本输出，行同步两个CCD镜头。一个用于检测计数，一个用于校验计数。DSP脉冲FC、像元同步脉冲SP、图2CCD驱动器工作原理图76基于

8、DSP的线