一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，更具體地說涉及一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)，可控制紅外熱成像儀的工作溫度，對數(shù)據(jù)進(jìn)行兩級邏輯處理，運算速度快。紅外熱成像儀用于測量溫度信號并成像，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將溫度信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后輸出至現(xiàn)場可編程門陣列，現(xiàn)場可編程門陣列用于從紅外熱成像儀內(nèi)讀取圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)并控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣頻率。通用串行總線程序下載電纜為現(xiàn)場可編程門陣列提供程序配置接口。配置芯片用于暫存現(xiàn)場可編程門陣列上電后重新配置的程序，處理器從配置芯片內(nèi)讀取程序后控制現(xiàn)場可編程門陣列的通信與數(shù)據(jù)傳輸，現(xiàn)場可編程門陣列向處理器配置時鐘信號并傳輸圖像和溫度數(shù)據(jù)。
【專利說明】
一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，更具體地說涉及一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外熱成像系統(tǒng)作為一種新興的產(chǎn)品推出，應(yīng)用范圍極其廣泛，潛在價值巨大。通過近幾年的紅外成像系統(tǒng)的發(fā)展可知，其性能會逐漸提高，成本會越來越低，這種高性價比的產(chǎn)品會隨著技術(shù)的發(fā)展而不斷的提高，所以在今后的一段時期內(nèi)，紅外熱成像系統(tǒng)會主要從兩個方面發(fā)展，其一是減小紅外光學(xué)系統(tǒng)的重量和體積使其實現(xiàn)小型化和便攜式，并且產(chǎn)品的價格會不斷的降低。其二是提高紅外焦面陣列器件的靈敏度，使其精確度進(jìn)一步的提高，采集出圖像質(zhì)量更好這兩個方面。對紅外熱成像技術(shù)的未來發(fā)展作如下趨勢預(yù)測。而對于第二種方式可以通過對紅外熱成像儀的控制來實現(xiàn)。紅外熱成像儀工作溫度要求較高，要實現(xiàn)溫度的可控工作，紅外熱成像儀圖像處理數(shù)據(jù)量大，需要良好的頻率控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型主要解決的技術(shù)問題是:提供一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)，可控制紅外熱成像儀的工作溫度，對數(shù)據(jù)進(jìn)行兩級邏輯處理，運算速度快。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，更具體地說涉及一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)，包括紅外熱成像儀、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、時鐘芯片、現(xiàn)場可編程門陣列、通用串行總線程序下載電纜、配置芯片、處理器、仿真調(diào)試接口、以太網(wǎng)接口模塊和計算機，可控制紅外熱成像儀的工作溫度，對數(shù)據(jù)進(jìn)行兩級邏輯處理，運算速度快。
[0005]模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端與紅外熱成像儀的輸出端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與現(xiàn)場可編程門陣列相連，紅外熱成像儀用于測量溫度信號并成像，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將溫度信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后輸出至現(xiàn)場可編程門陣列，現(xiàn)場可編程門陣列用于從紅外熱成像儀內(nèi)讀取圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)并控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣頻率。通用串行總線程序下載電纜與現(xiàn)場可編程門陣列相連，通用串行總線程序下載電纜為現(xiàn)場可編程門陣列提供程序配置接口。配置芯片與現(xiàn)場可編程門陣列相連，配置芯片與處理器相連，現(xiàn)場可編程門陣列與處理器相連，配置芯片用于暫存現(xiàn)場可編程門陣列上電后重新配置的程序，處理器從配置芯片內(nèi)讀取程序后控制現(xiàn)場可編程門陣列的通信與數(shù)據(jù)傳輸，現(xiàn)場可編程門陣列向處理器配置時鐘信號并傳輸圖像和溫度數(shù)據(jù)。仿真調(diào)試接口與處理器相連，仿真調(diào)試接口提供處理器程序的仿真調(diào)試通道。以太網(wǎng)接口模塊一端與處理器相連，另一端與計算機相連，以太網(wǎng)接口模塊為處理器提供以太網(wǎng)通信端子。
[0006]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用新型一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)所述的場可編程門陣列選用阿爾特拉有限公司生產(chǎn)的Cyclone系列的現(xiàn)場可編程門陣列，其型號為EP1C20。
[0007]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用新型一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)所述的紅外熱成像儀選用美國菲力爾有限公司生產(chǎn)的紅外熱成像儀，其型號為Photon350o
[0008]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用新型一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)所述的外熱成像儀的SPI接口接入現(xiàn)場可編程門陣列，現(xiàn)場可編程門陣列通過SPI接口對紅外熱成像儀的工作溫度進(jìn)行配置。
[0009]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用新型一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)所述的處理器選用德州儀器有限公司生產(chǎn)的處理器，其型號為TMS320DM642。
[0010]本實用新型一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)的有益效果為:
[0011]a.信號運算速度快；
[0012]b.能控制紅外熱成像儀的工作溫度進(jìn)而保證其工作穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0014]在圖1中，本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，更具體地說涉及一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)，包括紅外熱成像儀、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、時鐘芯片、現(xiàn)場可編程門陣列、通用串行總線程序下載電纜、配置芯片、處理器、仿真調(diào)試接口、以太網(wǎng)接口模塊和計算機，可控制紅外熱成像儀的工作溫度，對數(shù)據(jù)進(jìn)行兩級邏輯處理，運算速度快。
[0015]模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端與紅外熱成像儀的輸出端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與現(xiàn)場可編程門陣列相連，紅外熱成像儀用于測量溫度信號并成像，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將溫度信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后輸出至現(xiàn)場可編程門陣列，現(xiàn)場可編程門陣列用于從紅外熱成像儀內(nèi)讀取圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)并控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣頻率。紅外熱成像儀選用美國菲力爾有限公司生產(chǎn)的紅外熱成像儀，其型號為Photon350。紅外熱成像儀能夠探測到小于或等于95mK的溫差，這大大提高了溫度數(shù)據(jù)的精確度。并且它具有非常緊湊物理結(jié)構(gòu)，體積小而且質(zhì)量輕，因而很容易將其集成到很小的空間內(nèi)，而實現(xiàn)其便攜性。紅外熱成像儀還為用戶提供了可以擴展為SPI串行數(shù)據(jù)接口，紅外熱成像儀的SPI接口接入現(xiàn)場可編程門陣列，現(xiàn)場可編程門陣列通過SPI接口對紅外熱成像儀的工作溫度進(jìn)行配置。
[0016]通用串行總線程序下載電纜與現(xiàn)場可編程門陣列相連，通用串行總線程序下載電纜為現(xiàn)場可編程門陣列提供程序配置接口。配置芯片與現(xiàn)場可編程門陣列相連，配置芯片與處理器相連，現(xiàn)場可編程門陣列與處理器相連，配置芯片用于暫存現(xiàn)場可編程門陣列上電后重新配置的程序，處理器從配置芯片內(nèi)讀取程序后控制現(xiàn)場可編程門陣列的通信與數(shù)據(jù)傳輸，現(xiàn)場可編程門陣列向處理器配置時鐘信號并傳輸圖像和溫度數(shù)據(jù)。用戶可以使用硬件描述語言實現(xiàn)在現(xiàn)場可編程門陣列專用集成電路芯片中編程，不需要投入生產(chǎn)就可以設(shè)計出可用芯片。使用現(xiàn)場可編程門陣列完成圖像信號的采集控制和預(yù)處理不但能提高系統(tǒng)的處理速度而且也能增強系統(tǒng)的集成度。
[0017]現(xiàn)場可編程門陣列選用阿爾特拉有限公司生產(chǎn)的Cyclone系列的現(xiàn)場可編程門陣列，其型號為EP1C20。該型現(xiàn)場可編程門陣列使用的是SRAM工藝，而基于SRAM結(jié)構(gòu)的芯片在系統(tǒng)掉電后片上的信息會丟失，因此每次上電啟動之后都要先對現(xiàn)場可編程門陣列進(jìn)行配置。在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試時，使用通用串行總線程序下載電纜進(jìn)行在線配置。當(dāng)系統(tǒng)調(diào)試完畢后，利用專用配置芯片，系統(tǒng)上電后，現(xiàn)場可編程門陣列從這個配置芯片中讀取數(shù)據(jù)完成系統(tǒng)初始參數(shù)配置，配置完成后，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
[0018]仿真調(diào)試接口與處理器相連，仿真調(diào)試接口提供處理器程序的仿真調(diào)試通道。以太網(wǎng)接口模塊一端與處理器相連，另一端與計算機相連，以太網(wǎng)接口模塊為處理器提供以太網(wǎng)通信端子。處理器選用德州儀器有限公司生產(chǎn)的處理器，其型號為TMS320DM642。該型處理器為數(shù)字信號處理器，處理速度快，處理器完成對圖像的處理并將信號輸出至計算機顯示。處理器完成紅外熱成像儀測得溫度信號的處理并通過現(xiàn)場可編程門陣列控制紅外熱成像儀的工作溫度。
[0019]當(dāng)然上述說明并非對本實用新型的限制，本實用新型也不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)，包括紅外熱成像儀、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、時鐘芯片、現(xiàn)場可編程門陣列、通用串行總線程序下載電纜、配置芯片、處理器、仿真調(diào)試接口、以太網(wǎng)接口模塊和計算機，其特征在于:模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端與紅外熱成像儀的輸出端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與現(xiàn)場可編程門陣列相連，紅外熱成像儀用于測量溫度信號并成像，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將溫度信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后輸出至現(xiàn)場可編程門陣列，現(xiàn)場可編程門陣列用于從紅外熱成像儀內(nèi)讀取圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)并控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣頻率;通用串行總線程序下載電纜與現(xiàn)場可編程門陣列相連，通用串行總線程序下載電纜為現(xiàn)場可編程門陣列提供程序配置接口；配置芯片與現(xiàn)場可編程門陣列相連，配置芯片與處理器相連，現(xiàn)場可編程門陣列與處理器相連，配置芯片用于暫存現(xiàn)場可編程門陣列上電后重新配置的程序，處理器從配置芯片內(nèi)讀取程序后控制現(xiàn)場可編程門陣列的通信與數(shù)據(jù)傳輸，現(xiàn)場可編程門陣列向處理器配置時鐘信號并傳輸圖像和溫度數(shù)據(jù);仿真調(diào)試接口與處理器相連，仿真調(diào)試接口提供處理器程序的仿真調(diào)試通道；以太網(wǎng)接口模塊一端與處理器相連，另一端與計算機相連，以太網(wǎng)接口模塊為處理器提供以太網(wǎng)通信端子。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)，其特征在于:所述現(xiàn)場可編程門陣列選用阿爾特拉有限公司生產(chǎn)的Cyclone系列的現(xiàn)場可編程門陣列，其型號為EP1C20。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)，其特征在于:所述紅外熱成像儀選用美國菲力爾有限公司生產(chǎn)的紅外熱成像儀，其型號為Photon350。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)，其特征在于:所述紅外熱成像儀的SPI接口接入現(xiàn)場可編程門陣列，現(xiàn)場可編程門陣列通過SPI接口對紅外熱成像儀的工作溫度進(jìn)行配置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙邏輯控制器的紅外通信控制系統(tǒng)，其特征在于:所述處理器選用德州儀器有限公司生產(chǎn)的處理器，其型號為TMS320DM642。
【文檔編號】G05B19/042GK205507450SQ201620241196
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】聶陽, 荊麗麗, 趙鵬宇, 王棟, 王德龍
【申請人】聶陽