基于图像传感器的微小感光面积测量系统的制作方法
【专利摘要】一种基于图像传感器的微小感光面积测量系统，包括主控制模块、显示模块、调试模块、附属模块、图像采集模块、电源模块，所述显示模块、调试模块、附属模块、图像采集模块、电源模块分别与主控制模块相连接；所述主控制模块用于根据预设程序将接收来的光源图像数据进行计算处理后将相应的数据信息显示在显示模块上；所述图像采集模块用于采集光源图像，并将光源图像数据传输给主控模块；所述显示模块采用触摸屏，用于选择设置主控制模块的工作模式，并显示图像采集模块采集的光源图像；所述调试模块采用JTAG调试接口，用于实现在线程序调试；本发明可以可靠、稳定的实现图像传感器对不同光源，尤其是微小光源的感光面积的测量。
【专利说明】基于图像传感器的微小感光面积测量系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光电【技术领域】，特别是涉及一种光源探测系统。
【背景技术】
[0002] 测量感光面积，核心器件就是图像传感器，光学信息通过图像传感器来进行信息 的转换，它作为电子设备的图像接收器，主要分为线性图像传感器和面型图像传感器。线型 图像传感器一般用在传真机及扫描仪之类的产品中；而面型图像传感器则广泛地用于摄录 像机，安全保卫照相机、数码相机及计算机照相机，并开始用于传统上的非视像产品，如移 动电话、个人数字助理（PDA)等。图像传感器在未来人们生活中将更广泛的应用于数码相 机、手机等电子产品，同时在医疗器械、军事、工业等行业中也有着广泛的应用，随着应用的 不断推广，对感光面积测量的可靠性要求、精度要求以及稳定性的要求越来越高，尤其是涉 及到对微小光斑的感光面积测量，要求更高的精度要求，因此为适应需求亟需设计出一种 高精度、高可靠性、高稳定性、低成本的感光面积测量系统。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种基于图像传感器的微小感光面积测量系统，用于解决上 述技术问题。
[0004] 一种基于图像传感器的微小感光面积测量系统，包括主控制模块、显示模块、调试 模块、附属模块、图像采集模块、电源模块，所述显示模块、调试模块、附属模块、图像采集模 块、电源模块分别与主控制模块相连接；所述附属模块包括复位模块、蜂鸣器模块、启动模 块；
[0005] 所述主控制模块用于根据预设程序将接收来的光源图像数据进行计算处理后将 相应的数据信息显示在显示模块上；
[0006] 所述图像采集模块用于采集光源图像，并将光源图像数据传输给主控模块；
[0007] 所述显示模块采用触摸屏，用于选择设置主控制模块的工作模式，并显示图像采 集模块采集的光源图像；
[0008] 所述调试模块采用JTAG调试接口，用于实现在线程序调试；
[0009] 基于图像传感器的微小感光面积测量系统，还包括FIFO模块，所述图像采集模块 通过FIFO模块与主控模块相连接，所述FIFO模块用于暂时存储光源图像的数据。
[0010] 基于图像传感器的微小感光面积测量系统，还包括存储模块，所述存储模块用于 存储显示模块的校准数据。
[0011] 所述电源模块为系统提供3. 3V和5V两种电压。
[0012] 与图像采集模块对应设计有摄像头模块接口电路。
[0013] 所述摄像头模块接口电路的具体连接关系为，插排与排阵相对应，插排的第一引 脚1与第二引脚2之间串联电容C2,插排的第一引脚1接3. 3V电源，插排的第二引脚2接 地，插排的第三引脚3接微控制器的引脚TO3,插排的第四引脚4接微控制器的引脚TO3,插 排的第五引脚5接微控制器的引脚PG14,插排的第六引脚6接微控制器的引脚PG13,插排 的第七引脚7接微控制器的引脚PG15,插排的第八引脚8至第十五引脚15分别连接微控 制器的引脚PCO?PC7,插排的第十六引脚16连接微控制器的引脚PB4,插排的第十七引脚 17连接微控制器的引脚PA8,插排的第十八引脚18连接微控制器的引脚PB3。
[0014] 所述电源模块的具体电路连接为，第一稳压芯片为型号为LM2940的稳压芯片，第 二稳压芯片为型号为AMS1117-3. 3稳压芯片，第一稳压芯片的第一引脚1接+12V电源，第 一稳压芯片的第二引脚2接地，第一稳压芯片的第一引脚1与第一稳压芯片的第二引脚2 之间串联电容C3,第一稳压芯片的第三引脚3与第一稳压芯片的第二引脚2之间串联电容 C4,与电容C4并联有电容C5,第一稳压芯片的第三引脚3串联电阻R4后接发光二极管的正 极，发光二极管的负极接地，第一稳压芯片的第三引脚3输出电压+5V ;
[0015] 第二稳压芯片的第一引脚1接地，第二稳压芯片的第三引脚3接+5V电源，第二稳 压芯片的第三引脚3串联电容C6后接地，与电容C6并联有电容C7,电阻R5与电容C7并 联，第二稳压芯片的第二引脚2输出+3. 3V电源。
[0016] 所述蜂鸣器模块的具体电路连接关系为，蜂鸣器的引脚P接3. 3V电源，蜂鸣器的 引脚G接三极管的集电极，三极管的基极与发射极之间串联有电阻R3,三极管的基极串联 电阻R2后接微控制器的引脚PB8。
[0017] 所述存储模块的电路连接为，存储芯片的第一引脚1至第四引脚4接地，存储芯片 的第八引脚8接3. 3V电源，存储芯片的第七引脚7接地，存储芯片的第七引脚7与第八引 脚8之间串联电容C25,存储芯片的第六引脚6串联电阻R11后接电源3. 3V，存储芯片的第 五引脚5串联电阻R12后接电源3. 3V。
[0018] 本发明基于图像传感器的微小感光面积测量系统，在图像采集模块与主控模块之 间通过FIFO模块相连接，FIFO模块用于暂时存储光源图像的数据；以及设置存储模块用 于存储显示模块的校准数据，有效的保证了系统的可靠性与稳定性。电源模块为系统提供 3. 3V和5V两种电压，保证了系统的安全运行。此外图像采集模块采用型号为0V7670的 CMOS图像传感器相对于CCD图像传感器即达到了灵敏度与精度的要求同时也降低了成本， 主控制模块采用型号为STM32103FZET6的增强型微控制器，为系统的可靠性与稳定性提供 了保障。
[0019] 下面结合附图对本发明的基于图像传感器的微小感光面积测量系统作进一步说 明。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为基于图像传感器的微小感光面积测量系统的原理框图；
[0021] 图2为主控制模块接口示意图；
[0022] 图3为显示屏接口示意图；
[0023] 图4为摄像头模块的具体电路连接示意图；
[0024] 图5为摄像头模块接口电路示意图；
[0025] 图6为电源模块电路示意图；
[0026] 图7为蜂鸣器模块电路示意图；
[0027] 图8为存储模块电路示意图；
[0028] 图9为本发明基于图像传感器的微小感光面积测量系统的工作流程图。
【具体实施方式】
[0029] 如图1所示，基于图像传感器的微小感光面积测量系统，包括主控制模块1、显示 模块2、调试模块3、附属模块4、图像采集模块5、FIF0模块6、存储模块7、电源模块8,所述 显示模块2、调试模块3、附属模块4、图像采集模块5、存储模块7、电源模块8分别与主控制 模块1相连接；所述附属模块4包括复位模块、蜂鸣器模块、启动模块；
[0030] 主控制模块1用于根据预设程序将接收来的光源图像数据进行计算处理后将相 应的数据信息显示在显示模块2上；图像采集模块5用于采集光源图像，并将光源图像数据 传输给主控模块1 ;显示模块2采用触摸屏，用于选择设置主控制模块1的工作模式，并显 示图像采集模块5采集的光源图像；调试模块3采用JTAG调试接口，用于实现在线程序调 试；存储模块7用于存储显示模块2的校准数据。
[0031] 本发明的物理结构上分为主电路板、主控制模块1、显示模块2、摄像头模块，摄像 头模块包括图像采集模块5、FIF0模块6,将调试模块3、附属模块4、存储模块7、电源模块8 的电路设计在主电路板上，主电路板上还设计有主控制模块接口、显示模块接口、摄像头模 块接口，主控制模块1、显示模块2、摄像头模块分别通过主控制模块接口、显示模块接口、 摄像头模块接口接入主电路板与其它模块连接。
[0032] 主控制模块1为单独做成的一块最小系统，并且将涉及到的引脚采用插针的方式 引出，便于与主电路板之间的连接，应用中只需将主控制模块1当做插接式元器件与主电 路板插接接口应用，方便简单；
[0033] 具体的主控制模块1采用STM32F103系列的微控制器，选用的是增强型，32位基 于ARM核心的带512K字节闪存的微控制器，它为大容量型的芯片，型号为STM32103FZET6， 具有很多良好的特点，使用高性能的ARM? CortexTM-M332位的RISC内核，工作频率最高为 72MHz，内置高速存储器，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。它拥有的资 源包括：64KB SRAM、512KB FLASH、2个基本定时器、4个通用定时器、2个高级定时器、3个 SPI、2 个 IIC、5 个串口、1 个 USB、1 个 CAN、3 个 12 位 ADC、1 个 12 位 DAC、1 个 SDI0 接口、1 个FSMC接口以及112个通用10 口。并且还带外部总线（FSMC)可以用来外扩SRAM和连接 IXD等，通过FSMC驱动LCD，可以显著提高LCD的刷屏速度。这样即提供了充足的10 口，同 时大容量的芯片足以处理大量的图像信息。
[0034] 如图2所示为主控制模块接口电路示意图，该接口电路将型号为STM32103FZET6 的微控制器的第20?22引脚、第25?27引脚、第38?39引脚、第44?48引脚、第56引 脚、第58引脚、第59引脚、第60引脚、第63?70引脚、第77?79引脚、第85引脚、第86 引脚、第96?97引脚、第100引脚、第105引脚、第109?110引脚、第114?115引脚、第 117引脚、第119引脚、第122引脚、第127?129引脚、第132?134引脚、第138引脚、第 139引脚引入主电路板，并通过插排的形式将上述引脚预留出，以便主控制器模块与主电路 板之间的插接连接。
[0035] 显示模块2为独立的模块，同样采用插针的方式将涉及到的引脚引出，应用时直 接将该显示插接到主电路板上的相应的接口上即可，方便快捷；
[0036] 具体的显示模块2采用触摸显示屏，主要实现两部分功能，一种是TFTIXD，用来显 示信息和人机界面的画面（即显示采集到的光源图像），另外一种功能是触摸屏，用来替代 按键（即用于选择设置主控制模块1的工作模式），这样简化了电路设计。该模块采用的是 市场上流行的2. 8寸带触摸屏控制器的成品，该部分的电路是固定的，该模块有以下优点： 2. 8寸、320*240的分辨率、16位真彩显示、自带触摸屏，可以用来做为控制输入。
[0037] TFTIXD即薄膜晶体管液晶显示器，它在液晶显示屏的每一个象素上都设置有一 个薄膜晶体管（TFT)，可有效地克服非选通时的串扰，使显示液晶屏的静态特性与扫描线 数无关，因此大大提高了图像的质量，本系统所采用的TFTLCD控制器型号为ILI9321， 把TFTIXD当作SRAM来使用，故使用了 STM32F103系列芯片自带的FSMC(灵活的静态存 储控制器）接口来控制TFTIXD的显示。ILI9321液晶控制器自带显存，显存总大小为 172820 (240*320*18/8)，即18位模式（26万色）下的显存量。
[0038] 如图3所示为显示模块接口电路示意图，通过该接口电路显示模块2通过插接的 方式接入主电路板，显示模块的第一引脚1接微控制器的引脚PG12,显示模块的第二引脚2 接微控制器的引脚PG0,显示模块的第三引脚3连接微控制器的引脚TO5,显示模块的第四 引脚4连接微控制器的引脚TO4,显示模块的第五引脚5接微控制器的引脚RESET，显示模 块的第六引脚6接微控制器的引脚HH4,显示模块的第七引脚7接微控制器的引脚HH5， 显示模块的第八引脚8接微控制器的引脚roo,显示模块的第九引脚9连接微控制器的引脚 roi，显示模块的第十引脚10连接微控制器的引脚PE7,显示模块的第十一引脚11至第十八 引脚18分别接微控制器的引脚PE8至PE15引脚，显示模块的第十九引脚19至第二十一引 脚21分别接微控制器的引脚PD8至HHO引脚，显示模块的第二十二引脚22、第二十六引脚 26接地，显示模块的第二十四引脚24接电容C8后接地，显示模块的第二十八引脚28接电 容C9后接地，显示模块的第二十三引脚23接微控制器的引脚PBO,显示模块的第二十五引 脚25接3. 3V电源，显示模块的第二十七引脚27接地，显示模块的第二十九引脚29接微控 制器的引脚PF8,显示模块的第三十引脚接30微控制器的引脚PF9,显示模块的第三十一引 脚31连接微控制器的引脚PF10,显示模块的第三十三引脚33连接微控制器的引脚PB2,显 示模块的第三十四引脚34接微控制器的引脚PB1。
[0039] 摄像头模块同样也是独立的模块，通过2*9的排阵与主电路板连接，具体的摄像 头模块的图像采集模块5采用CMOS图像传感器，型号为0V7670,它是一颗1/6寸的CMOS VGA图像传感器，该传感器精度以及灵敏度高、体积小、工作电压低，提供单片VGA摄像头和 影像处理器的所有功能。它是一种用传统的芯片工艺方法将光敏元件、放大器、A/D转换 器、存储器、数字信号处理器和计算机接口电路等集成在一块硅片上的图像传感器件。这种 器件结构简单、处理功能多、成品率高和价格低廉。CMOS采用主动式图像采集方式，感光二 极管所产生的电荷会直接由旁边的电晶体放大输出，所以耗电量不大，5V以下的供电电压 足够使用；由于CMOS与现有的大规模集成电路生产工艺相同，可以一次全部整合周边设施 到传感器芯片中，大大节省了外围芯片的成本；由于0V7670的像素时钟（PCLK)最高可达 24Mhz，STM32系列微控制器的10 口直接获取数据很困难；
[0040] 摄像头模块的FIFO模块6采用的芯片型号是AL422B，容量为384K字节，可以存储 2帧QVGA图像，这样就可以慢慢读取数据了，保证了数据的稳定可靠性，解决了 STM32系列 微控制器的10 口直接获取数据很困难的问题；
[0041] 此外摄像头模块还配备有稳压芯片U2和有源晶振Y1。
[0042] 如图4所示，为摄像头模块的具体电路连接示意图，0V7670的第一引脚1至第三引 脚3分别经电容C10?C12后接地，0V7670的第八引脚8至第十引脚18分别经电容C13? C15后接地，0V7670的第四引脚4至第六引脚6接地，0V7670的第十引脚串联电阻R13后 接地，0V7670的第i^一引脚11接排阵P1的第五引脚5,0V7670的第十二引脚12接排阵P1 的第三引脚3, 0V7670的第十三引脚13接有源晶振Y1的第三引脚3, 0V7670的第十四引 脚14接排阵P1的第十八引脚18, 0V7670的第十五引脚15接缓存芯片U1的第九引脚9， 0V7670的第十六引脚16接U3的第二引脚2,0V7670的第十七引脚17至第二十引脚20分 别接缓存芯片U1的第一引脚1至第四引脚4,0V7670的第二十一引脚21至第二四引脚24 分别接缓存芯片U1的第十一引脚11至第十四引脚14 ;
[0043] 缓存芯片U1的第六引脚6、第七引脚7第二十三引脚23、第二十四引脚24接地， 缓存芯片U1的第五引脚5接U3的第四引脚4,缓存芯片U1的第八引脚8接排阵P1的第 四引脚4,缓存芯片U1的第十引脚10接3. 3V电源，同时串联电容C16后接地，缓存芯片U1 的第十九引脚19接3. 3V电源，同时串联电容C17后接地，缓存芯片U1的第十五引脚15接 排阵P1的第十六引脚16,缓存芯片U1的第十六引脚16接排阵P1的第十三引脚13,缓存 芯片U1的第十七引脚17接排阵P1的第十四引脚16,缓存芯片U1的第十八引脚18接排阵 P1的第十一引脚11，缓存芯片U1的第二十五引脚25接排阵P1的第十二引脚12,缓存芯片 U1的第二十六引脚26接排阵P1的第九引脚9,缓存芯片U1的第二十七引脚27接排阵P1 的第十引脚10,缓存芯片U1的第二十八引脚28接排阵P1的第七引脚7,缓存芯片U1的第 二十引脚20接排阵P1的第十五引脚15,缓存芯片U1的第二i^一引脚21接排阵P1的第六 引脚6,缓存芯片U1的第二十二引脚21接排阵P1的第八引脚8 ;
[0044] 稳压芯片U2的第一引脚1、第二引脚2之间串联有电容C18,与C18并联有电容 C19,稳压芯片U2的第一引脚1、第三引脚接3. 3V电源，稳压芯片U2的第四引脚4、第五引 脚5分别经电容C20、C21后接地，与电容C21并联有电容C22,稳压芯片U2的第五引脚5 接0V7670的第二引脚2,稳压芯片U2的第五引脚5接电阻R4后接0V7670的第三引脚3， 稳压芯片U2采用的型号为PAN3101DAB28 ;
[0045] 有源晶振Y1的第二引脚2接地，有源晶振Y1的第三引脚3、第四引脚4串联电容 C24后接地，有源晶振Y1的第三引脚3、第四引脚4接3. 3V电源，有源晶振Y1的第二引脚 2接地，有源晶振Y1为12Mhz的芯片；
[0046] 单路2输入与非门U3的第三引脚3接地，U3的第五引脚5串联电容C12后接地， U3的第五引脚5接3. 3V电容，单路2输入与非门U3采用的型号为SN74LVC1G00。
[0047] 如图5所示，为摄像头模块接口电路示意图，插排U4与排阵P1相对应，插排U4的 第一引脚1与第二引脚2之间串联电容C2,插排U4的第一引脚1接3. 3V电源，插排U4的 第二引脚2接地，插排U4的第三引脚3接微控制器的引脚TO3,插排U4的第四引脚4接微 控制器的引脚TO3,插排U4的第五引脚5接微控制器的引脚PG14,插排U4的第六引脚6接 微控制器的引脚PG13,插排U4的第七引脚7接微控制器的引脚PG15,插排U4的第八引脚 8至第十五引脚15分别连接微控制器的引脚PC0?PC7,插排U4的第十六引脚16连接微 控制器的引脚PB4,插排U4的第十七引脚17连接微控制器的引脚PA8,插排U4的第十八引 脚18连接微控制器的引脚PB3。
[0048] 系统电源设计是本系统稳定的一项重要的工作，将直接影响到系统的整体性能， 本系统的电源采用了两种电压供电，对微控制器和其他1C芯片采用了 3. 3V的电压供电，对 触摸屏的背光则采用5V电压供电。为了系统稳定，直接采用了集成线性稳压电源芯片，同 时为了尽可能地减小输入电压和输出电压的压差，5V供电采用LM2940稳压芯片，LM2940是 美国国家半导体公司生产的一款低压差线性稳压器，这样即使输入电压低一点也可以保证 系统正常供电，3. 3V稳压采用AMS1117-3. 3稳压芯片，这样系统的反应速度相对于开关电 源等其他方案较快，输出纹波也较小，工作时产生的噪声也低；
[0049] 如图6所不，为电源模块电路不意图，第一稳压芯片U5为型号为LM2940的稳压芯 片，第二稳压芯片U6为型号为AMS1117-3. 3稳压芯片，第一稳压芯片U5的第一引脚1接 +12V电源，第一稳压芯片U5的第二引脚2接地，第一稳压芯片U5的第一引脚1与第一稳 压芯片U5的第二引脚2之间串联电容C3,第一稳压芯片U5的第三引脚3与第一稳压芯片 U5的第二引脚2之间串联电容C4,与电容C4并联有电容C5,第一稳压芯片U5的第三引脚 3串联电阻R4后接发光二极管D1的正极，发光二极管D1的负极接地，第一稳压芯片U5的 第三引脚3输出电压+5V;
[0050] 第二稳压芯片U6的第一引脚1接地，第二稳压芯片U6的第三引脚3接+5V电源， 第二稳压芯片U6的第三引脚3串联电容C6后接地，与电容C6并联有电容C7,电阻R5与电 容C7并联，第二稳压芯片U6的第二引脚2输出+3. 3V电源。
[0051] 如图7所示，为蜂鸣器模块电路示意图，蜂鸣器F的引脚P接3. 3V电源，蜂鸣器F 的引脚G接三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极与发射极之间串联有电阻R3,三极管Q1 的基极串联电阻R2后接微控制器的引脚PB8 ;蜂鸣器模块在本系统中主要是提供提示音， 便于人为操作，该蜂鸣器模块米用的是电磁式有源蜂鸣器F，由于使用STM32F103系列芯片 的10 口驱动能力明显不够，为此，通过了三极管扩流后再来驱动蜂鸣器，这样10 口只需很 小的电流即可，当PB8 口为高电平的时候蜂鸣器发出声响，为低电平的时候不发出声响。
[0052] 如图8所示，为存储模块电路示意图，存储芯片U7的第一引脚1至第四引脚4接 地，存储芯片U7的第八引脚8接3. 3V电源，存储芯片U7的第七引脚7接地，存储芯片U7 的第七引脚7与第八引脚8之间串联电容C25,存储芯片U7的第六引脚6串联电阻R11后 接电源3. 3V，存储芯片U7的第五引脚5串联电阻R12后接电源3. 3V ;
[0053] 存储模块7的主要功能是为了存储触摸屏的校准数据（即显示模块2的校准数 据），当触摸屏第一次校准完毕后就把数据存储在外部的存储模块7内，再次使用时就直接 读取存储模块7内的数据，不再需要进行触摸屏的校准。存储模块7使用的芯片为AT24C02， 它是一款2K位串行CMOS EEPR0M，内部含有256个8位字节。可以采用IIC协议进行数据 传输。
[0054] 本发明以测量图像传感器对圆形光源和环形光源的感光面积为例。
[0055] 如图9所示，为本发明基于图像传感器的微小感光面积测量系统的工作流程图， 首先对系统上电，上电后系统自动进行初始化，图像采集模块5开始采集光源图像，初始化 后显示模块2的触摸屏上出现功能键，按下功能键后进入工作模式选择界面，可以选择测 图形面积（即圆形光源）或者选择测圆环面积（即环形光源的面积），根据实际光源的类别 选择；
[0056] 如果实际光源是圆形光源则按下测图形键，系统自动调用预设的分析计算圆形光 源面积的程序，之后判断测图形是否完成，如果已经测完则返回初始界面，如果没有测完则 继续测量；
[0057] 如果实际光源是环形光源则按下测圆环键，系统自动调用预设的分析计算圆环光 源面积的程序，之后判断测圆环是否完成，如果已经完成则返回初始界面，如果没有测则继 续测量。
[0058] 系统初始化的内容包括所有外设以及系统时钟等初始化，系统初始化的顺序为延 时函数初始化、系统中断分组设置、TFTLCD初始化、显示界面初始化、触摸屏初始化、蜂鸣器 初始化、图像传感器初始化、定时器初始化；
[0059] 延时函数初始化主要是设置系统是时钟；系统中断分组设置中调用了 STM32固件 库的中断分组配置函数NVIC_C〇nfigUrati〇n()，这个函数在系统初始化的时候调用即可，并 且永远只需要调用一次，调用之后即可实现中断分组设置以及中断优先级管理；TFTIXD初 始化首先对彩屏所用到的10 口进行配置，以便驱动IXD，这里用到的是FSMC，实际使用异步 模式A(ModeA)方式来控制TFTLCD，FSMC能够与同步或异步存储器和16位PC存储器卡接 口，TFTLCD可以看做是一块SRAM，故可以用FSMC来驱动，接下来向LCD内写入一系列命令， 来启动显示，为后面的显示字符和图像做准备；TFTIXD初始化完成后，就可以向TFTIXD内 写入初始化界面的信息，使得LCD可以显示启动后的人机界面；触摸屏初始化首先对10 口 初始化，接着初始化存储模块7,读取触摸屏校准数据，如果读取失败则启动人工的触摸屏 校准程序，人工校准后将数据存入存储模块7,触摸屏初始化结束；蜂鸣器模块初始化只对 10 口进行初始化，设置10 口的模式即输出或输入高/低电平；图像传感器初始化先对10 口 设置，完成初始化SCCB的接口，SCCB是一种类似IIC的协议，它也分为时钟线和信号线，该 接口控制着图像传感器芯片的运行，接着是初始化0V7670图像传感器的寄存器并设置窗 口大小和刚启动时的模式，其中设置窗口大小可以调节TFTLCD显示的图像大小，初始化寄 存器直接调用芯片厂家的配置序列，将配置序列存放在一个二维数组里面，初始化的时候 按照数组成员的顺序初始化数组里面的寄存器；定时器初始化针对的是外部中断，采用一 个外中部断，用来捕获图像传感器的帧同步信号，帧同步信号是一场数据结束的标志，外部 中断设置上升沿来采集帧同步信号，用于启动或者停止采集，这些设置在初始化的时候全 部完成。
[0060] 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范 围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方 案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种基于图像传感器的微小感光面积测量系统，其特征在于，包括主控制模块（1)、 显示模块（2)、调试模块（3)、附属模块（4)、图像采集模块（5)、电源模块（8)，所述显示模块 (2)、调试模块（3)、附属模块（4)、图像采集模块（5)、电源模块（8)分别与主控制模块（1) 相连接；所述附属模块（4)包括复位模块、蜂鸣器模块、启动模块； 所述主控制模块（1)用于根据预设程序将接收来的光源图像数据进行计算处理后将 相应的数据信息显示在显示模块（2)上； 所述图像采集模块（5)用于采集光源图像，并将光源图像数据传输给主控模块（1); 所述显示模块（2)采用触摸屏，用于选择设置主控制模块（1)的工作模式，并显示图像 采集模块（5)采集的光源图像； 所述调试模块（3)采用JTAG调试接口，用于实现在线程序调试。
2. 根据权利要求1所述的基于图像传感器的微小感光面积测量系统，其特征在于还包 括FIFO模块（6)，所述图像采集模块（5)通过FIFO模块（6)与主控模块⑴相连接，所述 FIFO模块（6)用于暂时存储光源图像的数据。
3. 根据权利要求2所述的基于图像传感器的微小感光面积测量系统，其特征在于还包 括存储模块（7)，所述存储模块（7)用于存储显示模块（2)的校准数据。
4. 根据权利要求3所述的基于图像传感器的微小感光面积测量系统，其特征在于所述 电源模块（8)为系统提供3. 3V和5V两种电压。
5. 根据权利要求4所述的基于图像传感器的微小感光面积测量系统，其特征在于与图 像采集模块（5)对应设计有摄像头模块接口电路。
6. 根据权利要求5所述的基于图像传感器的微小感光面积测量系统，其特征在于所述 摄像头模块接口电路的具体连接关系为，插排（U4)与排阵（P1)相对应，插排（U4)的第一 引脚1与第二引脚2之间串联电容C2,插排（U4)的第一引脚1接3.3V电源，插排（U4)的 第二引脚2接地，插排（U4)的第三引脚3接微控制器的引脚TO3,插排（U4)的第四引脚4 接微控制器的引脚TO3,插排（U4)的第五引脚5接微控制器的引脚PG14,插排（U4)的第六 引脚6接微控制器的引脚PG13,插排（U4)的第七引脚7接微控制器的引脚PG15,插排（U4) 的第八引脚8至第十五引脚15分别连接微控制器的引脚PC0?PC7,插排（U4)的第十六引 脚16连接微控制器的引脚PB4,插排（U4)的第十七引脚17连接微控制器的引脚PA8,插排 (U4)的第十八引脚18连接微控制器的引脚PB3。
7. 根据权利要求4所述的基于图像传感器的微小感光面积测量系统，其特征在于所述 电源模块（8)的具体电路连接为，第一稳压芯片（U5)为型号为LM2940的稳压芯片，第二稳 压芯片（U6)为型号为AMS1117-3. 3稳压芯片，第一稳压芯片（U5)的第一引脚1接+12V电 源，第一稳压芯片（U5)的第二引脚2接地，第一稳压芯片（U5)的第一引脚1与第一稳压芯 片（U5)的第二引脚2之间串联电容C3,第一稳压芯片（U5)的第三引脚3与第一稳压芯片 (U5)的第二引脚2之间串联电容C4,与电容C4并联有电容C5,第一稳压芯片（U5)的第三 引脚3串联电阻R4后接发光二极管（D1)的正极，发光二极管（D1)的负极接地，第一稳压 芯片（U5)的第三引脚3输出电压+5V ; 第二稳压芯片（U6)的第一引脚1接地，第二稳压芯片（U6)的第三引脚3接+5V电源， 第二稳压芯片（U6)的第三引脚3串联电容C6后接地，与电容C6并联有电容C7,电阻R5与 电容C7并联，第二稳压芯片（U6)的第二引脚2输出+3. 3V电源。
8. 根据权利要求7所述的基于图像传感器的微小感光面积测量系统，其特征在于所述 蜂鸣器模块的具体电路连接关系为，蜂鸣器（F)的引脚P接3. 3V电源，蜂鸣器（F)的引脚G 接三极管（Q1)的集电极，三极管（Q1)的基极与发射极之间串联有电阻R3,三极管（Q1)的 基极串联电阻R2后接微控制器的引脚PB8。
9. 根据权利要求3所述的基于图像传感器的微小感光面积测量系统，其特征在于所 述存储模块（7)的电路连接为，存储芯片（U7)的第一引脚1至第四引脚4接地，存储芯片 (U7)的第八引脚8接3. 3V电源，存储芯片（U7)的第七引脚7接地，存储芯片（U7)的第七 引脚7与第八引脚8之间串联电容C25,存储芯片（U7)的第六引脚6串联电阻R11后接电 源3. 3V，存储芯片（U7)的第五引脚5串联电阻R12后接电源3. 3V。
【文档编号】G01B11/28GK104266613SQ201410457679
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】王留留, 沈晓波, 苗磊 申请人:淮南师范学院