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《基于線陣CCD的位移監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2010年儀表技術與傳感器2010第5期InstrumentTechniqueandSensorNO.5基于線陣CCD的位移監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)溫燁婷,戴瑜興,柴世杰,葉慧聰(湖南大學電氣與信息工程學院,湖南長沙410082)摘要:介紹了一個基于線性CCD的位移監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)采用線性CCD作為采集終端,以C8051F410為核心控制器,并通過RS一485網(wǎng)絡將監(jiān)測設備連接至監(jiān)控主機,實現(xiàn)了一個集數(shù)據(jù)采集、信號處理、數(shù)據(jù)通信、人機交互功能為一體的分布式系統(tǒng)。系統(tǒng)設計簡單易用,穩(wěn)定性和抗干擾能力強,使用范圍廣,已成功運用于大壩外觀變形的測量領域。關鍵詞:線陣CCD;位移變化監(jiān)
2、測;串口通信;動態(tài)鏈接庫設計中圖分類號:TP274文獻標識碼:B文章編號:1002—1841(2010)05—0066—03DesignandRealizationofDisplacementMonitoringSystemBasedonLinearCCDWENYe—ting,DAIYu—xing,CHAIShi—jic,YEHui—cong(CollegeofElectricalandInformationEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,China)Abstract:Thispaperintroducedadispl
3、acementmonitoringsystembasedonlinearCCD.ThedistributedsystemusedlinearCCDascollectionterminal,C8051F410ascorecontroller,andRS一485networktoconnectmonitoringequipmentandthehost,in-cludingfunctionslikedatacollection,signalprocessing,datacommunications,andhuman—computerinteraction.Itiseasytou
4、se,stableandstronglyanti-jamming.ItCanbewildlyusedandhasbeensuccessfullyappliedtodeformationmeasurementofdamap—pearance·Keywords:linearCCD,displacementmonitoring,Serialcommunication,dynamic—linklibrarydesign0引言匹配作用,總線兩端分別接人2個12012的電阻R。和R:,目的圖像測量技術是近期在測量領域形成的新技術,所謂圖像是消除反射,吸收噪聲。測量就是測量被測對象時,
5、把圖像當作檢測和傳遞信息手段并從中獲取有用信號的測量方法。電荷耦合器件(CCD,ChangeCoupledDevices)是一種固體成像器件,由于其具有精度高、分辨率好、性能穩(wěn)定等特點,目前廣泛應用于圖像傳感和非接觸式測量領域。在大壩、橋梁、隧道等巖土工程的變形測量監(jiān)測中,監(jiān)測設備很容易受到環(huán)境的干擾而影響測量結果,線陣CCD成像中背景圖像相對簡單,因此易于后續(xù)的目標分割、特征提取和描述,這使得它在惡劣的環(huán)境下工作穩(wěn)定性更易于保圖1智能CCD位移監(jiān)測系統(tǒng)結構圖證。系統(tǒng)中智能CCD變形檢測儀器負責圖像采集和數(shù)據(jù)分析、針對巖土工程領域變形監(jiān)測高精度、高可靠性的需求,開處理工作
6、,用戶可通過監(jiān)控主機完成對儀器的的功能操作,如發(fā)出一套基于線性CCD和分布式網(wǎng)絡的位移實時性監(jiān)測系統(tǒng),數(shù)據(jù)讀取、時鐘設置,定時測量設置,定時測量數(shù)據(jù)讀取、內(nèi)存系統(tǒng)采用線性CCD作為采集終端,用CPLD(ComplexProgram-一清空等操作,同時用戶程序還可以完成對數(shù)據(jù)一些后期處理操mableLogicDevice,復雜可編程邏輯器件)為CCD提供驅(qū)動信作,比如,數(shù)據(jù)計算、報表的繪制、打印等。號,以單片機為核心控制器和處理器,并在以往的研究基礎上,2智能CCD位移監(jiān)測儀的工作原理增強了通信模塊的功能,使用動態(tài)鏈接庫來進行串口通信,能如圖2的工作原理圖所示,從點光源發(fā)出
7、的光速經(jīng)過透鏡夠保證數(shù)據(jù)的實時性、準確性和共享性,使監(jiān)控主機與下位機變成了平行光,平行光照射穿過標志物,在標志物的另一面安的通信更加方便、穩(wěn)定、可靠。裝有CCD器件,標志物被光線照射所產(chǎn)生陰影投射在CCD上,1系統(tǒng)組成智能位移監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)控主機、RS一485/232轉(zhuǎn)換器、智能當被測物體的位移發(fā)生變化時,標志物會在在如圖中的x方向CCD位移監(jiān)測終端組成,如圖1所示。系統(tǒng)采用RS一485總線上移動,暗影在CCD上的投影會隨之發(fā)生變化,CCD傳遞給單來完成上下位機的遠距離通信,RS一485采用了平衡線路,各片機的輸出信號也會發(fā)生變