本文提出了一種基于CCD的微型光譜儀的系統設計方案。該方案選用CCD為光譜測量的探測器，光學系統采用折疊Czerny-Turner結構設計，大大減少了光學系統的體積；在探測系統方面，以現場可編程邏輯門陣列（FPGA）EPW7032設計了CCD驅動和信號采集系統。在FPGA上采用了片上可編程（SOPC）技術，集成了NiosII軟核UART、CPU等功能模塊，整個系統只用一片FPCA資源開發了CCD驅動電路、A/D采樣控制電路、USB驅動電路等模塊，使整個光譜儀系統的實現了單芯片控制。完成了基于USB的微型光譜儀和PC機的通訊，并使用Labview開發了光譜采集和處理軟件，實現對光譜儀的光譜數據處理、光譜譜線繪制、波長定標相關功能。最后，對本文的系統進行了相關實驗，實驗表明：按照該方案設計的微型光譜儀能同時對多個波長進行測量，整個光譜儀的體積重量達到了設計所要求的微型化、小型化。為了使CCD探測系統能檢測到較寬的光譜范圍，選擇3694個像素的線陣CCD作為探測器件。采用CD專用A/D轉換芯片M始X1101對CCD輸出信號進行相關及模數轉換處理，轉換后的數字信號暫時儲存在FPGA中，經處理后通過USB總線傳送到上位機，由應用軟件完成光譜數據進一步的分析、處理和顯示。FPGA作為整個系統的核心，完成了CCD驅動時序、MAX1101采樣時序和FT245BM（USB）芯片脈沖控制時序。
標簽：
ccd
微型光譜儀
上傳時間：
2022-06-23
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