图6为单片机的接口驱动电路。LCD连接点阵液晶显示屏AMl9264,用于设置控制参数的显示和调试时模拟显示成像结果。P1.0、P1.1、P1.2工作在A/D转换模式。按键采用分压式结构,按下其中不同的键,在KEY端表现为不同的电压,由单片机内部集成的A/D转换电路的P1.0数字化后进行按键功能识别。按键用于工作参数设置和系统调试。P1.1和P1.2分别对CCD传感器输出信号和补偿信号进行模数转换,处理后形成模拟图像,通过LCD模拟显示,并根据设置条件驱动相应电路工作。可调电位器P2用于调整LCD的对比度。
3 软件系统设计
单片机控制程序采用Kile C51 V7.0编写,全部模块化结构,嵌入了看门狗、软件滤波等抗干扰措施。系统软件由主程序、初始化程序、CCD驱动程序、LCD驱动程序、体形分析、体色分析和按键设置程序等几个模块组成。主程序流程图如图7所示。
体形分析、体色分析程序是系统的关键。要完成茧体形分析,需要CCD对纵向图像采样7次以上,采样次数代表它的直径,纵向占用像素最多一帧则代表茧的最大长度。这一参数与桑蚕选种生产线传送带运行速度和MCU的性能密切相关。体形分析程序则与光的泄漏、三色照明灯的衰减、茧的个体差异、生产线传送带运行速度等相关。通过在实践中不断修改程序,完善功能,协调各项参数,最终达到基本目标。
4 结束语
通过将微处理器与线阵图像传感器的有机结合,对软件系统的合理设计,初步实现了桑蚕选种的自动识别,提高了生产效率。经实际运行,该项目设计合理,运行可靠,成本低廉。在22只/秒速度时,识别准确率高达99%,在25只/秒速度时识别准确率降为92%。但系统还存在以下两问题:1)初始化数据有很多人为和环境因素,难以共享,不易推广;2)识别速度和准确性还待有识之士,协助共同解决。