TCD1501D驅(qū)動器說明書.docx

KXCCDQ-RY驅(qū)動器使用說明書主要特性與特點TCD1501D為雙溝道線陣CCD器件，它具有靈敏度高、暗電流低等特點。我公司設(shè)計的KXCCDQ-RY驅(qū)動器使它工作在特別穩(wěn)定的積分時間狀態(tài)下，使它能夠精準地完成光電轉(zhuǎn)換工作。它具有如下的特點：1、 四檔驅(qū)動頻率硬件可調(diào)；2、 十六當(dāng)積分時間軟件可調(diào)；3、 所有的接口控制脈沖均為標準的TTL電平, 模擬信號的飽和輸出電平可達到+5V；4、 驅(qū)動器電路板備有4個安裝孔，便于將驅(qū)動器與其他機械結(jié)構(gòu)相配合；5、 公司提供與驅(qū)動器配套的外殼，外殼上備有安裝標準鏡頭的螺紋口（M421）。該螺紋口可以與多種規(guī)格的鏡頭相聯(lián)接，并提供與固定支架連接的接口；6、 驅(qū)動電路板上安裝有輸出放大器電壓放大倍率調(diào)整的可調(diào)電位器R6；7、 驅(qū)動電路板上安裝有輸出放大器閾值調(diào)整的可調(diào)電位器R7；通過調(diào)整R6與R7使放大器工作在最佳狀態(tài)；輸入、輸出端口定義如圖1所示，為KXCCDQ-RY驅(qū)動器輸入、輸出端口DIP16 定義圖。圖中示出的為DIP16插針序號，其定義如表1所示。（注意：M0- M3代表積分時間設(shè)置，如果不用必須接地）表1 輸出端口定義管腳定義名稱注釋管腳定義名稱注釋1GND地2+5V電源3FC行同步脈沖4GND地5SP像元同步脈沖6空7M0積分時間設(shè)置8M1積分時間設(shè)置9M2積分時間設(shè)置10M3積分時間設(shè)置11UO模擬信號輸出12GND地13UBD二值化信號14+5V電源15GND地16+12V電源行同步脈沖FC、像元同步脈沖SP和視頻輸出信號線陣CCD驅(qū)動器輸出模擬信號的范圍為0.2-5V， 0.2V左右的輸出狀態(tài)為CCD暗電流與“胖零電荷”有關(guān)（參見圖像傳感器應(yīng)用技術(shù)第四章）。有光作用時，將得到如圖所示的波形。驅(qū)動器出廠時已經(jīng)通過標準光源調(diào)整好放大器的兩個電位器，客戶使用時盡量不要隨意調(diào)整，以免無法恢復(fù)到最佳狀況。如圖2所示。FC為與轉(zhuǎn)移脈沖SH同周期的行同步脈沖，它的上升沿對應(yīng)于CCD的第一個有效像元的有效期間（通常線陣CCD輸出的前端都包含有若干無效像元信號）。行同步脈沖的周期即為實際的積分時間。SP為與CCD的像敏單元同步的像敏單元采樣脈沖，常用做采樣控制信號。關(guān)于FC、SP和視頻輸出信號的詳細關(guān)系請參閱圖像傳感器應(yīng)用技術(shù)的內(nèi)容。圖2 FC、SP 和視頻輸出信號U0的相位關(guān)系為了避免由于使用不當(dāng)造成的人身傷害及財產(chǎn)損失，在使用本產(chǎn)品之前，請您抽出時間仔細閱讀本手冊。務(wù)必嚴格按照手冊內(nèi)容操作。驅(qū)動頻率設(shè)定驅(qū)動頻率由撥動開關(guān)的第一位和第二位硬件設(shè)定，如表2所示。其中“1”代表高電平，“0”代表低電平，00”的驅(qū)動頻率最高，為4M?！?1” 的驅(qū)動頻率最低，為500K，如表2所示。第三位為外觸發(fā)設(shè)置，第四位無作用。表2 驅(qū)動頻率設(shè)定 控制位頻率檔第一位第二位2MOFFOFF1MONOFF500KOFFON250KONON建議用戶在非必要的情況下，不要隨意更改動驅(qū)動頻率，以免造成CCD工作狀態(tài)的變化太大。積分時間設(shè)定積分時間共有十六檔，其中第零檔積分時間最短，第十五檔積分時間最長。通過軟件設(shè)定是由輸入到驅(qū)動器的4棵數(shù)據(jù)線MOM3的電平高低進行設(shè)置，如表3所示。其中“1”代表高電平，“0”代表低電平。我公司提供的數(shù)據(jù)采集卡配有積分時間的設(shè)置功能，通過演示軟件界面能方便地改變積分時間的長短。表3 積分時間設(shè)定 控制位積分檔M3M2M1M0零檔0000第一檔0001第十四檔1110第十五檔1111二值化視頻輸出信號如圖3所示為典型CCD輸出信號與二值化處理的時序圖。圖中FC為行同步脈沖，U0為輸出信號。經(jīng)固定閾值二值化電路輸出的信號波形定義為UDB。在電路板的電位器R14用來調(diào)節(jié)二值化信號的閾值電平。關(guān)于二值化原理請參閱圖像傳感器應(yīng)用技術(shù)的內(nèi)容。圖3 二值化處理時序圖放大器調(diào)整方法調(diào)整步驟如下：1、 設(shè)定示波器：請參考示波器使用說明書，根據(jù)需要測量的信號適當(dāng)?shù)恼{(diào)整示波器的參數(shù)。2、 用多路同步示波器可以測量各路驅(qū)動脈沖與輸出模擬信號的相位關(guān)系、周期、頻率與幅度等參數(shù)。具體測量方法（示波器的地線必須與CCD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的地線連接在一起，如果CCD由計算機供電，示波器的地線也可以與計算機機箱相連接）如下：1）測量SP：SP的頻率即是CCD的驅(qū)動頻率。測量時，應(yīng)將示波器測量幅度設(shè)置為2V/格、掃描時間設(shè)置為0.21s/格。調(diào)整同步觸發(fā)電平，使波形穩(wěn)定。便可以觀察到被測信號的波形。2）測量放大器輸出的模擬信號：首先把示波器調(diào)整為2V/格、0.2ms0.5ms/格。至少應(yīng)該能夠看到2個完整的FC脈沖（FC波形請參考上圖中的“FC”）。兩個FC脈沖之間的距離即為積分時間。以示波器的第一通道（CH1）同步（如何設(shè)定，請參考示波器的說明書），用示波器的第二通道（CH2）觀測信號。FC與放大器輸出信號的關(guān)系如圖4所示。3、 CCD的光照特性有光作用到CCD像敏面上以后，經(jīng)反向放大輸出信號便為如圖4所示波形，Uo將隨光照度的升高而升高，其幅度與位置和成像在CCD像敏面對應(yīng)位置上與光照度有關(guān)。CCD一旦進入飽和工作狀態(tài)，它輸出的信號幾乎為平坦的直線，這種情況下CCD無法感知光敏面上的照度變化。4、 放大器的調(diào)整CCD輸出的模擬信號連接到放大器的反相輸入端，正相輸入端連接為其偏置電平（可通過電位器R7調(diào)節(jié)）上。當(dāng)CCD被遮?。]有光信號輸入）時，CCD驅(qū)動器的輸出信號電平高接近0.20.3 V左右?？梢愿鶕?jù)實際需要對放大器的工作狀態(tài)進行適當(dāng)調(diào)整，驅(qū)動器出廠時已經(jīng)通過標準光源調(diào)整好放大器的兩個電位器R6、R7，客戶使用時盡量不要隨意調(diào)整，以免無法恢復(fù)到最佳狀況。如若必須調(diào)節(jié)，請用示波器觀測放大器的輸出端，先對R6進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)時一定要細心，邊調(diào)邊看，看變化規(guī)律。調(diào)好R6后，再調(diào)R7，R7的調(diào)整會影響R6調(diào)整的結(jié)果，因此，調(diào)整是反復(fù)、復(fù)雜的工作。用示波器測量輸出信號的波形時，應(yīng)至少能看到2個FC脈沖周期內(nèi)的輸出信號。圖4 行同步脈沖FC與輸出信號的關(guān)系圖4 行同步脈沖FC與輸出信號的關(guān)系出廠前放大器已經(jīng)調(diào)整好，沒有十分把握的客戶盡量不要隨意調(diào)整R6：為放大器閉環(huán)放大倍率的調(diào)整電位器，調(diào)整它的阻值可以調(diào)整放大器的放大倍率，使輸出信號的對比度得到調(diào)整；R7：為放大器輸入電平的平衡調(diào)整電位器，調(diào)整它的位置改變放大器的正向輸入端的電位，可以使放大器對強、弱光的適應(yīng)能力得到調(diào)整（出廠前它的位置已經(jīng)調(diào)整好，沒有十分把握的客戶盡量不要隨意調(diào)整），改變輸出信號的暗電平。使用注意事項1. 禁止帶電插拔電路板、連接線、板上所有的元器件與接口卡。2. 嚴禁+5V與+12V反接，會因電壓過大而使部分器件燒毀。3. 嚴禁將CCD芯片隨意取下，必須取下時應(yīng)將所有的電源關(guān)掉，記住管腳方向以便正確恢復(fù)。4. 嚴禁將驅(qū)動器的輸入與輸出信號相互短路，否則將燒毀驅(qū)動器或CCD芯片。5. 嚴禁使用帶電的電烙鐵焊接與驅(qū)動器連線有關(guān)的電路，必須焊接時，應(yīng)斷電后，用電烙鐵的“余熱”焊接。6. 如果驅(qū)動器不與數(shù)據(jù)采集卡配套使用，則在打開電源前，應(yīng)該檢查連線是否接好，尤其是積分時間是否進行了設(shè)置。7. 若用戶需要使用示波器觀察信號，則必須將示波器的地線與驅(qū)動器的地線連接良好，否則會損傷CCD器件。供電電源應(yīng)當(dāng)提供保護地線。8. 接觸CCD電路時，應(yīng)首先釋放人體或其他設(shè)備攜帶的靜電，避免對CCD器件造成永久性損壞。9. 若發(fā)現(xiàn)驅(qū)動器出現(xiàn)任何異常，應(yīng)當(dāng)首先切斷電源仔細檢查問題的原因，不能解決時再與我們?nèi)〉寐?lián)系得到支持。售后服務(wù)CCD器件屬于極易損壞的電子器件。在出場時我們已經(jīng)對CCD器件進行了嚴格的測試與檢驗，含有CCD的驅(qū)動器板已經(jīng)調(diào)試到理想工作狀態(tài)。若運輸過程中沒有發(fā)生意外，客戶簽收的驅(qū)動器應(yīng)該是工作在理想狀態(tài)。CCD器件不是本公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，因此，CCD器件的質(zhì)量問題本公司不負責(zé)保修，