基于視頻分劃技術的軸承同軸度檢測應用研究

硬件電路

硬件電路框圖如圖1所示。AT89C51單片 機系統(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15位地址總線自動刷新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,WR控制選通地址刷新電路的15位地址總線,同時RAM地址自動刷 新,讀出圖形數(shù)據(jù),通過并串轉換,輸出串行數(shù)據(jù),控制模擬開關IC4053。當控制電平為高電平時,模擬開關輸出可調的圖形灰度電平,控制電平為低電平 時,模擬開關輸出視頻圖像信號,由此實現(xiàn)圖形信號和視頻圖像信號的疊加。

圖1 硬件框圖

地 址刷新電路的任務是與視頻信號同步自動刷新RAM地址。它由同步分離、像素振蕩器、八分頻電路、字節(jié)計數(shù)器、行計數(shù)器、二選一開關組成。同步分離應用于 CCD視頻圖像信號,分離出行同步、場同步脈沖和奇偶場脈沖;像素振蕩器受行同步脈沖控制,進行行正程振蕩和行逆程停振。振蕩器周期就是圖像點時鐘脈寬, 其輸出就是圖像點脈沖;八分頻電路的輸入為圖像點脈沖,輸出作為字節(jié)時鐘;字節(jié)計數(shù)器對字節(jié)計數(shù),低六位對應RAM地址總線的A0~A5位。字節(jié)計數(shù)器每 計一個脈沖就對RAM刷新一次。行同步信號作為字節(jié)計數(shù)器的清零信號,每計滿64個字節(jié)脈沖,就由行同步信號清零,重新開始對下一行的字節(jié)脈沖計數(shù)。行計 數(shù)器對行同步信號計數(shù), 行計數(shù)器每計滿512行,由場同步信號清零,重新對下一場的行同步脈沖計數(shù)。行計數(shù)器的八位輸出對應RAM地址總線的A7~A14位,同樣,計數(shù)器每計一 個脈沖,RAM地址換行刷新。對于隔行掃描的CCD,一幀圖像分為奇數(shù)場和偶數(shù)場,如果圖形數(shù)據(jù)在RAM中是逐行存放,又直接用字節(jié)計數(shù)器和行計數(shù)器的輸 出去刷新RAM,那么將得到錯誤的圖形數(shù)據(jù)。如果期望疊加一個圓,屏幕上將顯示上下兩個橢圓。將奇偶場脈沖信號與RAM的A6相連,可以解決隔行掃描和逐 行寫圖形之間的矛盾。

二選一開關輸出由單片機控制。寫圖形數(shù)據(jù)時,由單片機地址總線自動刷新RAM地址,讀圖形數(shù)據(jù)時由高速地址總線自動刷新RAM地址。