光电鼠标芯片在无接触测距中的应用

光电鼠标芯片在无接触测距中的应用
姬 杨 青 ２６６０４２ 张 洪 伟 升 红 德 清 岛 科 技 大 学 要 ＡＤＮＳ － ３０８０ 芯 ＦＰＳ 电 【摘 】安 捷 伦 （Ａｇｌｉｅｎｔ）公 司 的 片 是 广 泛 应 用 于 脑 游 戏 、 专 业 制 图 、 电 脑 辅 助 设 计 工 作 站 等 具 有 较 高 ＡＤＮＳ － ３０８０ 芯 要 求 的 一 款 高 性 能 芯 片 ， 它 可 以 更 平 滑 、 快 速 的 对 运 动 进 行 精 确 检 测 。本 文 介 绍 了 一 种 基 于 片 组 、 单 片 机 等 器 件 组 成 的 系 统 ， 能 够 在 无 接 触 的 条 件 下 精 确 检 测 运 动 物 体 的 移 动 方 向 和 距 离 ， 具 有 灵 敏 度 高 ， 抗 干 扰 性 强 等 特 点 ， 本 文 重 点 介 绍 系 统 的 硬 件 设 计 和 软 件 设 计 。 单 【关 键 词 】ＡＤＮＳ － ３０８０ ＣＣＤ 无 接 触 测 距 片 机 在 机 电 产 品 设 计 中 ， 有 时 需 要 检 测 物 体 间 的 相 对 运 动 状 态 ， 数 据 采 样 不 丢 帧 。 包 括 运 动 的 方 向 和 距 离 ， 如 印 刷 厂 检 测 传 送 带 上 纸 的 左 右 侧 移 此 外 设 置 ｃｃｄ 传 ４００ｃｐｉ（ 感 器 为 每 英 寸 的 点 数 ） ， 此 时 传 感 等 。若 采 用 机 械 式 的 检 测 结 构 ， 如 轨 迹 球 检 测 方 式 ， 在 这 种 检 测 器 表 在 长 度 方 向 上 移 动 已 经 满 足 我 们 实 验 １ＬＳＢ 代 ０． ０６３５ｍｍ， 方 式 中 ， 需 要 两 个 物 体 的 表 面 完 全 接 触 ， 对 接 触 部 件 及 接 触 面 的 要 求 的 量 精 度 。 ０． ２ｍｍ 测 要 求 均 较 高 ， 不 仅 在 很 多 光 滑 的 表 面 上 无 法 使 用 、 检 测 速 度 慢 ， 且 随 着 检 测 时 间 的 增 长 ， 滚 轮 表 面 的 磨 损 和 滚 轮 打 滑 均 会 引 起 误 差 ， 此 外 在 很 多 场 合 并 不 具 备 这 种 测 量 条 件 ， 局 限 性 比 较 大 ， 因 此 ， 采 用 非 接 触 的 光 电 检 测 方 案 ， 具 有 明 显 的 优 势 。 本 系 统 中 使 用 电 鼠 标 芯 片 组 来 实 现 物 体 ＡＤＮＳ － ３０８０ 光 运 动 方 向 和 距 离 的 测 量 ， 电 路 设 计 简 单 ， 单 片 机 程 序 设 计 较 容 英 寸 点 数 ）的 解 析 度 、 易 实 现 ， 该 芯 片 具 有 达 １６００ｃｐｉ （每 ４０ｉｐｓ （ 每 秒 英 寸 ）的 移 动 速 度 、 力 加 速 度 ）的 加 速 度 ，以 及 １５ｇ （重 的 扫 描 速 度 ， 能 够 将 将 光 电 检 测 的 优 势 发 挥 到 极 致 ， ６４００ 帧 ／秒 从 而 完 全 不 必 担 心 物 体 移 动 速 度 、 加 速 度 突 变 引 起 的 误 差 。虽 然 该 芯 片 的 推 出 是 针 对 高 性 能 的 计 算 机 深 入 设 备 ， 但 我 们 也 可 以 作 为 一 种 性 能 高 而 又 廉 价 的 器 件 广 泛 应 用 工 业 控 制 领 域 ， 改 变 我 们 现 有 常 规 测 距 方 法 的 的 不 足 。 一 、 检 测 系 统 的 原 理 ＡＤＮＳ － ３０８０ 光 １所 ５ 学 传 感 器 原 理 如 图 示 ， 该 传 感 器 由 个 部 分 组 成 ， 图 像 采 集 系 统 （ＩＡＳ） ， 数 字 信 号 处 理 器 （ＤＳＰ） ， 四 ＳＰＩ 串 ＬＥＤ 控 线 口 ， 制 和 复 位 控 制 ， 电 压 发 生 器 和 功 耗 控 制 ， 振 荡 电 路 。 三 、 测 量 实 验 结 果 及 分 析 下 面 是 我 们 测 量 的 一 组 数 据 ， 具 体 如 下 ： 长 度 距 离０ｍｍ １００ｍｍ ２００ｍｍ ３００ｍｍ ４００ｍｍ ５００ｍｍ ６００ｍｍ 正 向 移 动 ０ １５５９ ３１１８ ４６７１ ６２２３ ７７７４ ９３２５ 反 向 移 动 ８ １５６２ ３１２４ ４６７５ ６２２６ ７７７８ ９３２５ 分 析 认 为 ： 在 移 动 的 过 程 中 ， 传 感 器 的 输 出 会 有 细 小 的 误 图 量 原 理 １ ＡＤＮＳ － ３０８０ 图 ２ 测 差 ， 但 是 由 于 该 误 差 值 实 际 是 比 较 小 的 ， 因 此 最 后 结 果 可 以 满 该 系 统 的 原 理 图 如 图 示 ， 在 该 系 统 中 ， 图 像 获 取 系 统 ２所 ＩＡＳ 足 我 们 的 测 量 精 度 。 通 过 透 镜 和 滤 光 系 统 来 获 取 物 体 表 面 微 小 范 围 的 影 像 （ ３０ｘ３０ 像 参 考 文 献 ： 素 ） ， 然 后 将 图 像 信 息 送 入 到 理 器 ， 理 器 通 过 前 一 时 ＤＳＰ 处 ＤＳＰ 处 １ ］姜 ．从 ［ 晨 光 目 前 光 电 技 术 的 研 究 现 状 谈 测 距 用 激 光 器 刻 和 当 前 时 刻 图 像 信 息 的 比 对 ， 可 以 得 出 物 体 移 动 的 方 向 和 位 移 ， Ａ ． Ｄ ． 的 选 型 ［ ］ 第 四 届 全 国 电 子 技 术 应 用 大 会 论 文 集 ［ ］ 成 都 ： 并 计 算 出 两 幅 图 相 间 的 具 体 为 一 、 。单 片 机 通 过 四 线 Ｘ Ｙ ＳＰＩ △ △ ． １９９５ 年 ５月 ． ２２８ — ２３０． 国 电 子 学 会 接 口 从 传 感 器 读 取 物 体 的 移 动 信 息 ， 将 其 转 换 成 长 度 数 据 后 送 入 中 ２ ］方 ．智 ［ 彦 军 ， 孙 健 能 仪 器 技 术 及 应 用 ［Ｍ］． 北 京 ： 化 学 到 液 晶 驱 动 并 在 液 晶 上 显 示 出 来 。 ＨＴ１６０２， ． ２００４． 工 业 出 版 社 ＡＤＮＳ － ３０８０ 测 二 、 利 用 量 的 原 理 图 ３ ］沈 ．无 ［ 文 亮 ， 魏 华 锐 ， 张 芳 珍 源 测 距 快 速 定 位 技 术 ［Ｊ］． ＣＭＯＳ 传 在 该 设 计 中 ， 主 要 是 要 提 高 单 片 机 对 感 器 的 读 操 ２００８ 年 ０１ 期 ． 舰 船 电 子 对 抗 ： 作 频 率 来 防 止 丢 帧 。所 以 我 们 采 用 了 ＳＴＣ 最 ＳＴＣ１２ 新 技 术 的 ［ 立 民 主 编 片 机 应 用 系 统 设 计 ［Ｍ］． 北 京 ： 北 京 航 ４ ］何 ． 单 系 列 单 片 机 ， 该 单 片 机 的 机 器 周 期 为 振 荡 器 的 振 荡 周 期 ， 运 行 ． １９９０． 航 天 出 版 社 速 度 是 普 通 片 机 的 ， 能 够 满 足 我 们 快 速 读 取 鼠 空 ５１ 单 ８ ～ １２ 倍 作 者 简 介 ： ２Ｍｈｚ ） 标 数 据 的 需 求 （ 传 感 器 串 行 通 讯 最 高 时 钟 频 率 为 。为 了 １９８０． ２ － ）男 张 洪 伟 （ ， 助 理 工 程 师 ， 注 册 安 全 工 程 师 ， 学 历 防 止 丢 帧 ， 实 验 采 用 单 片 机 定 时 中 断 方 式 来 读 取 鼠 标 传 感 器 的 科 ， 控 制 工 程 专 业 ， 现 就 职 于 兖 矿 峄 山 化 工 有 限 公 司 机 械 动 移 位 输 出 。在 这 里 ， 我 们 设 定 单 片 机 定 时 中 断 为 为 即 频 本 １５０ｕｓ， 处 。 ｃｃｄ 传 ６４６９ 。这 率 略 大 于 感 器 最 大 帧 频 率 样 就 可 以 做 到 确 保 力
２００９ ０８ 中 · 国 电 子 商 务
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光电鼠标芯片在无接触测距中的应用
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数： 张洪伟， 姬升红， 杨德清 青岛科技大学,266042 中国电子商务 DISCOVERING VALUE 2009，(8) 0次
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