基于线阵CCD及STM32的滚针直径精确测量的研究
发布时间：2021-07-08 17:52
滚针轴承具有较小的体积及较高的承载能力,广泛应用于交通运输、家用电器、机床机械等工业领域。作为滚针轴承的主要零部件,滚针的直径精度直接影响到轴承的质量。所以,滚针的直径检测就是一个重要问题,目前厂家主要使用接触式测径方式,检测速度慢,精度低,成本高。本文分析了目前针对这个问题的主要解决方案的特点,其中投影法方案环境适应能力强,抗干扰能力好,成本低。因此本文采用投影法,使用STM32芯片驱动线阵CCD采集投影信号,CCD输出信号经STM32模数转换后,通过USB协议发送到上位机,在上位机由软件进行数据处理,获得准确的直径测量值。实验结果表明,该系统对滚针进行非接触测径,实现了对2-8mm滚针的高精度直径测量,测量精度优于±5um,整个系统方案达到了预期的测量要求,但要达到更高要求,还需要对元器件进行升级,优化系统配置。本系统设计实现了滚针非接触直径测量的整体设计方案。本文在结构上首先阐述了投影法检测原理,利用投影放大法实现提高检测精度,以及整个系统的光路设计、电路设计、CCD驱动设计、元器件的参数选择,并设计了未来产品化的实物机械图；然后,就STM32与上位机USB通信,上位机中的算法以...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
英国ZYS激光幕帘测径仪原理图
发射器光学系统螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂担，，{{{{{蘸薰薰馨鬓鬃鬓鬃摹鬓黝黝黝卿卿卿阴甲翻绷黔浓疑镌能尹即尧嗽脚明明明鬓鬓鬓一一一蘸蘸蘸黝薰瓢蘸馨蘸蘸蘸接收器激光发光二信号处理器线阵CCD图1.1英国ZYS激光幕帘测径仪原理图而采用棱镜旋转法制成的测径仪，如成都奥美加公司生产的LGD测径仪，其精度与被测物体的直径有关，其原理如图1.2。它的原理是一束沿着被测物横截面方向的匀运动的光线，被光电接收管接收，输出高电平;当光束被被测物遮挡时，光电接收管输出低电平;系统记录下没有接收到激光的时间，就可以获得被测物的直径。这里匀运动的光线是由电机带动高速旋转的八棱镜实现的。
图2.4STM32f103RB引脚图在STM32系统开发方面，使用支持多种嵌入式处理器的微处理器软件—RealViewMDK。RealViewMDK集成了KeiluVision集成开发环境与RealView编译由德国知名软件公司Keil(现已加入ARM公司)开发的微处理器软件开发目前ARM内核单片机开发的主流工具。RealViewMDK支持最新的C处理器，具备了自动配置启动代码，集成Flash烧写模块，Simulation以及性能分析等功能。与ARM之前的工具包ADS相比，RealView编译器善超过了20%。RealViewMDK的突出特性在于:1、完美的C语言编程环境，自动生成汇编语言启动代码，并提供错能大大节省时间，提高开发效率;2、RealViewMDK的设备模拟器可以仿真整个目标硬件的运行情况，速指令集、外部信号和1/0、中断等。开发人员可以在无硬件情况下轻松调
【参考文献】：
期刊论文
[1]用WDK在Visual C++下开发USB HID通信程序[J]. 于喆,黄文斌,朱晨晨,王刚. 洛阳理工学院学报(自然科学版). 2009(04)
[2]USB HID数据通信接口的设计与实现[J]. 扶文树,何军,陆信如. 工业控制计算机. 2009(02)
[3]浅谈摩托车发动机轴承结构及装卸注意要点[J]. 博文. 摩托车技术. 2008(01)
[4]快速响应矩阵码的多级阈值化方法[J]. 刘悦,刘明业,尚振宏. 计算机应用研究. 2006(08)
[5]用DDK开发win2000/xp下USB设备驱动程序[J]. 韩海力,郭云峰. 微型电脑应用. 2005(06)
[6]文档/视图结构的MFC应用程序基本框架分析[J]. 杨建红. 湖北工学院学报. 2004(04)
[7]基于FPGA的线阵CCD亚像元边缘检测片上系统[J]. 谷林,胡晓东,陈良益,曾志雄. 光子学报. 2004(05)
[8]基于线阵CCD的尺寸测量装置[J]. 高爱华,田爱玲,赵贵波. 西安工业学院学报. 2003(03)
[9]一种基于多项式插值改进的亚像素细分算法[J]. 李庆利,张少军,李忠富,白荫玖,金剑,苟中魁. 北京科技大学学报. 2003(03)
[10]CCD高精度测径系统的研究[J]. 苏波,王纪龙,王云才. 太原理工大学学报. 2002(05)
博士论文
[1]三线阵CCD立体测绘相机总体技术研究[D]. 张影.长春理工大学 2009
硕士论文
[1]基于CCD图像传感器的尺寸测量仪设计与实现[D]. 李晓云.南京理工大学 2010
[2]大容量机车信号记录仪USB2.0下载器的研究[D]. 马忠钰.北京交通大学 2006
[3]基于ARM的线阵CCD数据采集系统研究[D]. 王薇.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3272048
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
英国ZYS激光幕帘测径仪原理图
发射器光学系统螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂螂担，，{{{{{蘸薰薰馨鬓鬃鬓鬃摹鬓黝黝黝卿卿卿阴甲翻绷黔浓疑镌能尹即尧嗽脚明明明鬓鬓鬓一一一蘸蘸蘸黝薰瓢蘸馨蘸蘸蘸接收器激光发光二信号处理器线阵CCD图1.1英国ZYS激光幕帘测径仪原理图而采用棱镜旋转法制成的测径仪，如成都奥美加公司生产的LGD测径仪，其精度与被测物体的直径有关，其原理如图1.2。它的原理是一束沿着被测物横截面方向的匀运动的光线，被光电接收管接收，输出高电平;当光束被被测物遮挡时，光电接收管输出低电平;系统记录下没有接收到激光的时间，就可以获得被测物的直径。这里匀运动的光线是由电机带动高速旋转的八棱镜实现的。
图2.4STM32f103RB引脚图在STM32系统开发方面，使用支持多种嵌入式处理器的微处理器软件—RealViewMDK。RealViewMDK集成了KeiluVision集成开发环境与RealView编译由德国知名软件公司Keil(现已加入ARM公司)开发的微处理器软件开发目前ARM内核单片机开发的主流工具。RealViewMDK支持最新的C处理器，具备了自动配置启动代码，集成Flash烧写模块，Simulation以及性能分析等功能。与ARM之前的工具包ADS相比，RealView编译器善超过了20%。RealViewMDK的突出特性在于:1、完美的C语言编程环境，自动生成汇编语言启动代码，并提供错能大大节省时间，提高开发效率;2、RealViewMDK的设备模拟器可以仿真整个目标硬件的运行情况，速指令集、外部信号和1/0、中断等。开发人员可以在无硬件情况下轻松调
【参考文献】：
期刊论文
[1]用WDK在Visual C++下开发USB HID通信程序[J]. 于喆,黄文斌,朱晨晨,王刚. 洛阳理工学院学报(自然科学版). 2009(04)
[2]USB HID数据通信接口的设计与实现[J]. 扶文树,何军,陆信如. 工业控制计算机. 2009(02)
[3]浅谈摩托车发动机轴承结构及装卸注意要点[J]. 博文. 摩托车技术. 2008(01)
[4]快速响应矩阵码的多级阈值化方法[J]. 刘悦,刘明业,尚振宏. 计算机应用研究. 2006(08)
[5]用DDK开发win2000/xp下USB设备驱动程序[J]. 韩海力,郭云峰. 微型电脑应用. 2005(06)
[6]文档/视图结构的MFC应用程序基本框架分析[J]. 杨建红. 湖北工学院学报. 2004(04)
[7]基于FPGA的线阵CCD亚像元边缘检测片上系统[J]. 谷林,胡晓东,陈良益,曾志雄. 光子学报. 2004(05)
[8]基于线阵CCD的尺寸测量装置[J]. 高爱华,田爱玲,赵贵波. 西安工业学院学报. 2003(03)
[9]一种基于多项式插值改进的亚像素细分算法[J]. 李庆利,张少军,李忠富,白荫玖,金剑,苟中魁. 北京科技大学学报. 2003(03)
[10]CCD高精度测径系统的研究[J]. 苏波,王纪龙,王云才. 太原理工大学学报. 2002(05)
博士论文
[1]三线阵CCD立体测绘相机总体技术研究[D]. 张影.长春理工大学 2009
硕士论文
[1]基于CCD图像传感器的尺寸测量仪设计与实现[D]. 李晓云.南京理工大学 2010
[2]大容量机车信号记录仪USB2.0下载器的研究[D]. 马忠钰.北京交通大学 2006
[3]基于ARM的线阵CCD数据采集系统研究[D]. 王薇.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3272048
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