📦 基于FPGA的光电分选机检测系统的设计.rar - 免费下载

光电分选机是一种利用光电技术分析识别物料的品质优劣，并利用压缩空气将劣质物料剔除的高科技设备。该设备由于采用独特而有效的筛选方式，被广泛应用在颗粒状物料品质检测与分级领域，可有效提高物料的品质等级，增加其附加值，提高加工技术的自动化程度，具有很好的社会与经济效益。因此，对光电分选机的研究有着重要的现实意义。 本课题主要对光电分选机的检测系统进行研究，设计了一种以Xilinx公司的FPGA芯片XC3S200和高速线阵CCD传感器为核心的光电检测系统。它的主要功能是通过CCD传感器对高速下落的颗粒状物料进行动态扫描，由图像数字转换器对CCD输出信号进行信号调理、A/D转换，FPGA对转换后的图像数据进行高速处理，完成剔除信号的输出。 检测系统的硬件设计包括FPGA核心电路的设计：线阵CCD驱动电路的设计；图像数字转换器的接口电路设计；通信电路的设计。按照设计要求，制作了印制电路板。 检测系统的软件部分包括利用DCM完成CCD驱动时序的设计；图像数字转换器的控制接口和相关双采样时序的设计；制定与分选机主控制器之间的通信协议和数据报文的滤波；图像数据的采集和中值滤波处理；对滤波后的图像数据进行二值化处理和异物位置的判断；利用FPGA内部的BlockRAM对检测信号进行可调延迟时间的设计；气枪控制系统的时序设计；检测指示电路的驱动时序设计；CCD像素位置的校准；CCD数字图像数据的存储。 本文采用Verilog语言进行硬件电路描述，程序都是基于自顶向下的模块化的设计方法。利用ISE8.2、Synplifv Pro8.1和Modelsim6.1软件平台对各模块进行设计、仿真、实现。最后对设计的程序进行下载和在线调试。经过大量的实验，检测系统已成功驱动CCD，完成对图像数据的采集、预处理、识别检测。

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