基于視頻分劃技術(shù)的軸承同軸度檢測(cè)應(yīng)用研究

硬件電路

硬件電路框圖如圖1所示。AT89C51單片 機(jī)系統(tǒng)主要功能是向RAM寫圖形數(shù)據(jù),其中,WR控制二選一地址選通,單片機(jī)15位地址總線自動(dòng)刷新RAM地址總線,WR控制線控制RAM的讀寫狀態(tài)與緩 沖器。圖形數(shù)據(jù)可通過緩沖器由RAM的數(shù)據(jù)總線寫入RAM。從RAM中讀取圖形數(shù)據(jù)時(shí),WR控制選通地址刷新電路的15位地址總線,同時(shí)RAM地址自動(dòng)刷 新,讀出圖形數(shù)據(jù),通過并串轉(zhuǎn)換,輸出串行數(shù)據(jù),控制模擬開關(guān)IC4053。當(dāng)控制電平為高電平時(shí),模擬開關(guān)輸出可調(diào)的圖形灰度電平,控制電平為低電平 時(shí),模擬開關(guān)輸出視頻圖像信號(hào),由此實(shí)現(xiàn)圖形信號(hào)和視頻圖像信號(hào)的疊加。

圖1 硬件框圖

地 址刷新電路的任務(wù)是與視頻信號(hào)同步自動(dòng)刷新RAM地址。它由同步分離、像素振蕩器、八分頻電路、字節(jié)計(jì)數(shù)器、行計(jì)數(shù)器、二選一開關(guān)組成。同步分離應(yīng)用于 CCD視頻圖像信號(hào),分離出行同步、場(chǎng)同步脈沖和奇偶場(chǎng)脈沖;像素振蕩器受行同步脈沖控制,進(jìn)行行正程振蕩和行逆程停振。振蕩器周期就是圖像點(diǎn)時(shí)鐘脈寬, 其輸出就是圖像點(diǎn)脈沖;八分頻電路的輸入為圖像點(diǎn)脈沖,輸出作為字節(jié)時(shí)鐘;字節(jié)計(jì)數(shù)器對(duì)字節(jié)計(jì)數(shù),低六位對(duì)應(yīng)RAM地址總線的A0~A5位。字節(jié)計(jì)數(shù)器每 計(jì)一個(gè)脈沖就對(duì)RAM刷新一次。行同步信號(hào)作為字節(jié)計(jì)數(shù)器的清零信號(hào),每計(jì)滿64個(gè)字節(jié)脈沖,就由行同步信號(hào)清零,重新開始對(duì)下一行的字節(jié)脈沖計(jì)數(shù)。行計(jì) 數(shù)器對(duì)行同步信號(hào)計(jì)數(shù), 行計(jì)數(shù)器每計(jì)滿512行,由場(chǎng)同步信號(hào)清零,重新對(duì)下一場(chǎng)的行同步脈沖計(jì)數(shù)。行計(jì)數(shù)器的八位輸出對(duì)應(yīng)RAM地址總線的A7~A14位,同樣,計(jì)數(shù)器每計(jì)一 個(gè)脈沖,RAM地址換行刷新。對(duì)于隔行掃描的CCD,一幀圖像分為奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng),如果圖形數(shù)據(jù)在RAM中是逐行存放,又直接用字節(jié)計(jì)數(shù)器和行計(jì)數(shù)器的輸 出去刷新RAM,那么將得到錯(cuò)誤的圖形數(shù)據(jù)。如果期望疊加一個(gè)圓,屏幕上將顯示上下兩個(gè)橢圓。將奇偶場(chǎng)脈沖信號(hào)與RAM的A6相連,可以解決隔行掃描和逐 行寫圖形之間的矛盾。

二選一開關(guān)輸出由單片機(jī)控制。寫圖形數(shù)據(jù)時(shí),由單片機(jī)地址總線自動(dòng)刷新RAM地址,讀圖形數(shù)據(jù)時(shí)由高速地址總線自動(dòng)刷新RAM地址。