T AOS (德州先进光 电解 决方案)公司的 TSL1412S 图像 传感器 IC2可以采集 1536 ×1像素(或400dpi)的线性图像(图1)。它采用单 电源 供电,只需几个数字信号就可以控制。因此,可以用传感器和一只AVR公司的ATmega328 微控制器 IC1设计出一个图像采集系统。
图1演示了如何将传感器连接到微控制器上,以及对微控制器编程,生成传感器的控制信号。设计采用16 MHz的时钟频率。微控制器的8 bit Timer 2生成指令信号。在Mode 2下, 定时器 生成硬时钟信号CLK1和CLK2,以及软选通信号SI1、HOLD1和HOLD2。TSL1412S采用串行连接。当激活标志ICF1时,SO2信号就连接到TSL1412S的ICP输入端。
图1 微控制器可以为一个 图像传感器 生成控制器
Timer 2生成一个处理中断,确保时钟信号的正确相位,产生选通信号,进行采集,并保存TSL1412S的输出模拟数据。这个代码设定了微控制器的栈、寄存器、ADC、Timer 2和中断功能。为了保存影像数据,必须将SREG中的T位设为1,并设指针X=0×0200。可以在时间积分的最后块中做这些事(R25, R24=0×0001)。
通过从寄存器修改数据,就可以将传感器的积分时间设定为2.5ms~50ms,或用T2的预 分频器 定为 100ms 。知道了传感器是在前面周期采集数据,就可以用微控制器的内部ADC完成一个数据采集设计。积分时间必须大于50ms。
对 16MHz 频率的时钟,转换时间约为16μs,相当于约25 ms的积分时间。由于转换频率为 1MHz ,高于IC1的推荐频率200 kHz,因此ADC的精度要从10位降低到8位。微控制器为每个像素保存1B数据,这样就可以将一帧数据保存在微控制器的内部 存储器 中。余下的微控制器2kB存储器负责栈和数据采集工作。
系统通过微控制器内部的模拟 比较器 ,快速处理传感器的模拟输出信号。比较工作可以采用一个1.25V的内部固定电压基准和一个 电阻 分压器 ,也可以从微控制器定时器生成的一个DAC或PWM(脉冲宽度调制)信号获得一个可变电压。