激光电子白板数据采集系统优化与USB接口实现

发布时间：2016-11-27 10:22

  本文关键词：激光电子白板的硬件设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

《吉林大学》 2008年

激光电子白板数据采集系统优化与USB接口实现

王欢  

【摘要】： 激光电子白板项目得到了商务部出口产品研究开发资金的资助,项目编号为2006103。它采用激光定位技术,具有抗干扰性强、书写面积大、笔轻便无源等特点,因此对这款产品的开发有望产生良好的经济和社会效益。 在继承前人工作的基础上,本文做了如下工作。 (1)优化了激光电子白板信号处理系统硬件的总体方案,即底层为以TMS320VC5509A为核心处理器的数据采集系统,上层为上位机,上下层之间采用USB接口通信,且可将书写信息等实时存储到SD卡中。 (2)本文应用片级支持库(CSL)和C语言混合编写了激光电子白板USB模块的固件程序,并完成了应用程序的编写。实践证明,本文开发的程序能够较好地完成激光电子白板与PC主机间的数据通信。 (3)激光电子白板在书写中出现了飞点、白板笔定位不准等现象,其产生的根本原因是激光接收电路性能不好。实践证明,接收电路优化后激光电子白板能够完成基本的书写功能。 (4)本文给出了颜色识别算法的研究过程,并总结出应用相关理论研究颜色识别算法的方案,Matlab仿真结果证明了该方案的可行性。同时对抬笔落笔算法进行了研究,给出了其基本原理和开发流程图,为该算法的软件实现奠定了部分基础。

【关键词】：
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP274
【目录】：

提要4-8

第一章 绪论8-13

1.1 引言8-9

1.2 电子白板的定位技术9-11

1.3 激光电子白板的研究现状11-12

1.4 本文主要工作及内容安排12-13

第二章 激光电子白板系统概述13-20

2.1 激光电子白板的系统组成13-18

2.1.1 书写系统原理14-15

2.1.2 校准系统原理15-16

2.1.3 激光扫描光学装置原理16-18

2.2 激光电子白板的定位原理18-19

2.3 本章小结19-20

第三章 激光电子白板信号处理系统的硬件优化20-36

3.1 信号处理系统硬件平台的优化设计方案21-35

3.1.1 电源电路设计22-23

3.1.2 模数转换电路设计23-24

3.1.3 CPLD接口电路设计24-27

3.1.4 DSP接口电路设计27-28

3.1.5 实时存储电路设计28-30

3.1.6 USB接口电路设计30

3.1.7 存储器接口电路设计30-33

3.1.8 复位电路设计33-34

3.1.9 系统时钟设计34-35

3.2 本章小结35-36

第四章 激光电子白板USB模块的驱动开发36-52

4.1 TMS320VC5509A的USB模块概述36-38

4.1.1 TMS320VC5509A的USB模块36-37

4.1.2 USB主机和DSP存储器之间的数据传输37-38

4.2 USB模块的片级支持库(CSL)38-39

4.3 USB总线枚举过程39-40

4.4 USB模块固件程序设计40-47

4.4.1 固件编程的架构40-41

4.4.2 固件实现流程41

4.4.3 USB模块初始化配置41-43

4.4.4 USB数据传输方式的实现43-47

4.5 应用程序的设计47-49

4.6 USB驱动程序测试49-51

4.7 本章小结51-52

第五章 激光电子白板接收电路优化52-64

5.1 激光发射器与其驱动电路原理52-53

5.2 激光接收电路优化53-63

5.2.1 问题分析53-55

5.2.2 激光接收电路优化55-63

5.3 本章小结63-64

第六章 激光电子白板的关键算法研究64-76

6.1 颜色识别算法研究与MATLAB实现64-71

6.1.1 颜色识别算法的引出背景64-65

6.1.2 颜色识别算法解决方案的研究65-67

6.1.3 颜色识别算法的解决方案67-71

6.2 抬笔落笔算法研究71-75

6.2.1 抬笔落笔算法的提出背景71-72

6.2.2 抬笔落笔算法原理与实现流程72-75

6.3 本章小结75-76

第七章 总结与展望76-78

7.1 主要工作及结论76-77

7.2 今后待研究的问题77-78

参考文献78-82

附录1 激光接收电路原理图82-83

附录2 信号处理系统原理图83-86

摘要86-88

Abstract88-91

致谢91-92

导师及作者简介92

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