FC-LCCD-G4通用型四路线阵CCD驱动器
（含放大滤波及电流/电压输出）
一、性能特点
FC-LCCD-G4通用型四路线阵CCD驱动处理板是武汉方寸科技有限公司为满足多轴或者多维在线检测需要而开发设计并生产的，同时提供线阵CCD驱动以及信号处理，该驱动处理板可以同时为四路线阵CCD，同时可以支持TCD1501,1200，1206,1208,1209等多种型号的线阵CCD。不过，尽管不同线阵CCD可以共用一个电路板，但是其驱动程序并不相同。因此，用户首次购买选定某个型号后，如果需要更换其他型号线阵CCD，则需付少量的软件更新费即可。
FC-LCCD-G4通用型多路线阵CCD驱动处理器可广泛应用于高温温度检测、尺寸位移检测、激光三角测量等非接触测量领域以及高精度工业在线检测领域，同时还可作为大学光电实验室作为教学实验设备用。其输出信号可以提供给各类微处理器以及采集卡等进行对接直接进行二次开发。
FC-LCCD-G4通用型多路线阵CCD驱动处理器具有以下性能特点：
1、驱动处理板使用方便灵活，输出信号种类全，通用型强，可以适用于不同的应用场合，即可用于工业在线检测，亦可用于实验教学；
2、采用CPLD器件和高精度有源晶振提供TTL标准的精确控制脉冲，使线阵CCD工作在非常稳定的积分时间状态下，能够精确地完成光电转换工作；
3、驱动处理板能对线阵CCD输出信号进行放大、滤波以及简单A/D处理，输出转移脉冲信号SH、采样控制脉冲信号SP、像元模拟信号AO、二值化输出DO等多路信号，供不同应用的需要；
4、驱动处理板输出像元灰度模拟信号AO和采样控制脉冲信号SP，通过SP可以控制ADC对像元信号进行模数转换，模拟输出信号电压幅度在400mv－5V之间，可满足一般A/D转换器的转换和采集的要求；同时还可以提供采集信号的20-50mA电流输出，满足距离现场较远的应用领域。
6、驱动处理板即可与所驱动线阵CCD芯片整体使用，也可通过连接线与CCD插件板分开，通过电缆线连接，CCD插件板提供标准的四个定位孔，可以满足线阵CCD在各种领域场合下的需要；
7、可以同时对4路线阵CCD进行驱动和信号输出，满足线阵CCD在多维平整度以及直线度等的检测；
8、该驱动器还可以在非接触测量中提供反应目标变换的电流信息，电流输出4－20mA，可以为嵌入式应用系统以及工控机系统远程监控使用；
9、通过延迟脉冲驱动，以时间细分方式达到空间细分，从而满足线阵CCD亚像素测量等高精度测量领域中的应用。
二、产品外观及定位孔尺寸
三、管脚定义
驱动器采用＋12V直流电源输入，如果需要有电流输出，则需要采用＋15V直流电源输入。驱动器器件布置以及信号输出端如下图所示，其中线阵CCD1、线阵CCD2、线阵CCD3、线阵CCD4为4个分离式线阵CCD插座，中间的线阵CCD插槽为连体式线阵CCD插座。
信号输出端共有20个输出信号，具体表征如下：
1－O1，线阵CCD1像元信号输出；
2－O2，线阵CCD2像元信号输出；
3－O3，线阵CCD3像元信号输出；
4－O4，线阵CCD4像元信号输出；
5－A1，线阵CCD2像元信号电流输出；
6－GD，线阵CCD2像元信号电流输出地；
7－A2，线阵CCD3像元信号电流输出；
8－GD，线阵CCD4像元信号电流输出地；
9－SH，线阵CCD像元转移脉冲输出，基准信号；
10－D1，线阵CCD1二值化信号输出；
11－D2，线阵CCD2二值化信号输出；
12－D3，线阵CCD3二值化信号输出；
13－D4，线阵CCD4二值化信号输出；
14－Q2，线阵CCD第二相时钟脉冲输出；
15－RS，线阵CCD复位脉冲输出，用以像元灰度采集时候数据读写控制；
16－SP，线阵CCD采样脉冲输出，用以像元灰度采集时候控制采样信号；
17－+5V，5V电源输出，用以给单片机/DSP等外部处理器电源供电用；
18－GD，5V电源地；
19－+2V，线阵CCD阈值电平；
20－GD，线阵CCD阈值电平地
采用连体式线阵CCD使用方式，即线阵CCD插在中间插槽部位，其像元灰度信号输出为2和3，二值化信号输出为D1和D4，即第10脚和第13脚。
四、信号处理
CCD信号处理分为二值化和量化两种处理方法。
l 二值化处理
驱动器中DO是二值化信号输出，其数据处理方法如下图所示。
输出信号为SH和DO，DO为线阵CCD二值化信号，SH下降沿到DO的上升沿时间为t1，SH下降沿到DO的下降沿时间为t2（可采用单片机或者DSP等微处理器中的计数或者计时指令计算），则可得到光点信号的中心与初始位置（SH相当于初始位置的控制信号）的距离t=( t1+ t2)/2，光点信号的左右边缘离与初始位置的距离tf= t1和tl= t2
l 量化处理
驱动板中AO是像元信号输出，通过SP采样控制脉冲与高速ADC连接后即可进行CCD信号的A/D采样与量化处理。量化处理可选用武汉飞达光电测控中心的线阵CCD数据高速AD采集器和MCU处理器即可实现对线阵CCD的高速数据采集与处理，可将采集到的线阵CCD资料直接通过液晶显示输出或者串口传到计算机中来。
汇编编程示例如下：
MOV 30H,#00H ;30H,31H,32H,33H四个用以存放2个边缘值
MOV 31H,#00H
MOV 32H,#00H
MOV 33H,#00H
MOV R1, #01H ；循环控制1次
EDGE: MOV TL0,#00H ；定时器清零
MOV TH0,#00H
JNB SH,$ ；等待SH上升沿
JB SH,$ ；等待SH下降沿
SETB TR0 ；开始计时
JNB D2,$ ；等待二值化信号上升沿
CLR TR0 ；停止计时
MOV 30H,TH0；计时数值放在30H,31H中
MOV 31H,TL0
SETB TR0 ；继续开始计时
JB D2,$ ；等待二值化信号下降沿
CLR TR0；停止计时
MOV 32H,TH0 ；计时数值放在32H,33H中
MOV 33H,TL0
DJNZ R1,EDGE
五、注意事项l 为了避免由于使用不当造成的损失，在使用本产品之前，请您抽出时间仔细阅读本手册，务必严格按照使用说明书内容操作；
l 若用户需要使用示波器观察信号，则必须将示波器的地线与驱动器的地线连接良好，否则会损伤CCD器件，供电电源应当提供保护地线；
l 将CCD芯片随意取下，必须取下时应将所有的电源关掉，记住管脚方向以便正确恢复，CCD置入插件板时需对准后轻轻插入，以免管脚折断，同时CCD缺口须与插件板缺口指示一致；
l CCD光源可以选择白炽灯、LED或激光光源，如选择高强度激光光源，需经过弱化处理后方能照射到CCD靶面上；
l 严禁将驱动器的输入与输出信号相互短路，否则将烧毁驱动器或CCD芯片。
l 严禁使用带电的电烙铁焊接与驱动器连线相关的电路，必须焊接时，应断电后，用电烙铁的“余热”焊接；
l 接触CCD电路时，应首先释放人体或者其它设备携带的静电，避免对CCD器件造成永久性损坏；
l 若发现驱动器出现任何异常，应当首先切断电源仔细检查问题的原因，不能解决时再与我们取得联系得到支持。
