DSP光电传感器信号采集与处理系统的设计

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摘要由于数字技术的高速发展，人们对于数字控制的研究与发展已经成为了必不可少的一个方向。因此就利用DSP技术和AD模/数转换器，并且结合光电二极管的检测技术建立出了一个利用光信号进行数字采集与处理的系统。利用光电耦合从而得到电信号，设计A/D转换模块与电路，开发单片机的程序与接口，使数字量传送到计算机来显示数据，并能够实现反馈输出。本文在CCS开发环境中进行嵌入式的软件开发与调试，同时它还拥有数据寄存器，通信模块与存储功能。它数据测量方便，灵敏度和精度高，使用可靠。64370

毕业论文关键词数字信号，光电传感器，DSP

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title The design of photoelectric sensor signal acquisition and processing system based on DSP

Abstract With the rapid development of digital technology, the research and development of digital control has become an indispensable direction. The use of DSP technology and A/D module/digital converter, and the combination of the photodiode detection technology make us establish a system which conducts digital acquisition and processing using light signal. We use photoelectric coupling to get the electrical signal, design the A/D conversion module and a circuit, develop the program and interface of the single-chip microcomputer, at last, we make the digital content transmitted to the computer to display the data, and can realize the output feedback. We conduct embedded software development and debugging in the CCS development environment, and it also has a data register, communication module and storage function. It is convenient to measure data, high sensitivity and precision, reliable use.

Keywords digital signal, photoelectric sensor, DSP

1 绪论1

2 光电传感器2

2.1 光电传感器的发展现状2

2.2 工作原理2

2.3 伏安特性3

2.4 光谱特性4

2.5 光照特性5

2.6 本章小结5

3 系统硬件设计6

3.1 DSP芯片的选型 6

3.2 DSP芯片简介 7

3.3 电源模块设计8

3.4 DSP单元设计 8

3.5 数据采集与处理电路设计 9

3.6 RS485通信模块电路设计13

3.7 硬件电路总图 14

3.8 本章小结 15

4 系统软件设计 15

4.1 CCS开发环境介绍15

4.2 DSP初始化16

4.3 通信模块程序设计 19

4.4 存储模块程序设计 22

4.5 数据处理模块程序设计 25

4.6 A/D转换程序设计26

4.7 本章小结 30

结论 31

致谢 32

参考文献 33

1 绪论

在数字信号技术日新月异的时代，数字信号处理在飞速的发展，其中也包括了对光电传感器信号的采集与处理。本文提出了一种以DSP为主控元件的光信号的数据采集处理系统，在接收元件方面大多数采用光热型与光电型。使用硅光敏二极管作为系统的接收元件已经不在少数，由于硅光电二极管在测量光信号时较快的响应、稳定的性能、较高的灵敏度，因此近些年来在光信号的测量中得到了大量的应用。论文网

光信号的测量实现过程如下，周围的光信号被光电探头接收，光信号通过光电二极管变换成电流信号，电流信号经过电流—电压变换放大电路转换成电压量，此时输出的电压为模拟量，模拟量通过模数转换转换成数字量（如果电压变化太快，还要增加采样保持电路），通过DSP控制电路将数字量发送给计算机，最后所测数字量由计算机实时显示出来。