[实用新型]具有无线数据传输功能的线阵CCD数据采集电路

说明书

技术领域

本实用新型属于无线传感网络、模拟数字混合电路设计和嵌入式系统电路设计领域。 

背景技术

线阵CCD数据采集电路是光谱仪的必不可少的电子部分,因此设计线阵CCD数据采集电路具有很高的实用价值。 

目前常见的线阵CCD数据采集电路存在有如下不足：1、多数线阵CCD数据采集电路与上位机的接口电路采用符合RS‐232标准的串行协议芯片，而常见的单片机芯片支持的符合该标准的最大波特率仅为115200比特/秒，传输速率比较低，与上位机的高处理性能形成差别，成为数据传输的瓶颈；2、多数线阵CCD数据采集电路中采用Flash等芯片作为临时存储器件，这样会受存储空间大小的限制。 

发明内容

本实用新型提供了一种线阵CCD数据采集电路，该电路除了具备线阵CCD数据采集功能外，还克服了给上位机传输数据时速率过低以及单独采集数据时受存储空间限制的不足。 

实现本发明的技术方案是： 

线阵CCD数据采集电路由时序信号输出电路和模拟信号放大电路、USB接口电路、模数转换电路、无线电路组成。 

时序电路的核心芯片是型号为EPL7064SLC44‐10的CPLD(复杂可编程逻辑器件)，通过对无线单片机CC2430的输出时钟进行计数来产生驱动线阵CCD器件TCD1252AP所需的时序信号、型号为CY7C68013A‐128AC的USB芯片工作在SlaveFIFO(从属型先进先出存储区，FIFO指先进先出存储区)模式下的时序信号以及模数转换芯片AD9220的采样时钟信号。 

USB接口电路的核心芯片是型号为CY7C68013A‐128AC的USB芯片，用于 对AD9920的并行输出信号进行转换、存储和输出，如果本电路工作在USB模式下，则将其打包为USB协议的块数据传输格式，然后与上位机进行USB通信；如果本电路工作在无线模式下，则与CC2430无线单片机进行串口通信，控制其改变输出时钟频率以改变TCD1252AP的输出频率或者将存储的采样数据发送给CC2430。 

模数转换电路的核心芯片是模数转换芯片AD8031，对TCD1252AP的输出模拟信号进行反相放大，使之符合AD9220的可转换范围0～5伏特。 

无线电路的核心芯片是无线芯片CC2430，通过串口通信改变自身输出给EPL7064SLC44‐10的时钟信号，在无线模式下，接收CY7C68013A‐128AC存储的采样数据，并通过天线发送出去。 

本实用新型的有益效果： 

本实用新型设计了完整的线阵CCD数据采集电路，选择了各个子电路采用的芯片和电子元件，给出了详尽的连接方式，明确了每个芯片和元件的作用和工作模式。 

本实用新型完全支持USB2.0协议和上位机进行数据传输，向上使线阵CCD数据采集电路与上位机的接口电路的传输速率完全满足上位机的高处理性能的要求，向下使CCD采样得到的数据能够及时打包，从而克服了符合串行协议标准的接口电路的瓶颈。 

本实用新型完全支持无线工作模式，能把线阵CCD采集到的数据及时发送出去，从而不受线阵CCD数据采集电路系统的存储空间大小的限制。 

附图说明

图1是本实用新型的TCD1252AP型线阵CCD连接电路图。 

图2是本实用新型的AD8031的连接电路图。 

图3是本实用新型的JTAG接口连接电路图。 

图4是本实用新型的EPL7064SLC44‐10的连接电路图。 

图5是本实用新型的CY7C68013A‐128AC的外围电路图。 

图6是本实用新型的USB接口的连接电路图。 

图7是本实用新型的CY7C68013A‐128AC的连接电路图。 

图8是本实用新型的AD9220的连接电路图。 

图9是本实用新型的滤波电路图。 

图10是本实用新型的AD9220的滤波电路图。 

图11是本实用新型的产生参考电压电路图。 

图12是本实用新型的LT1117连接电路图。 

图13是本实用新型的无线电路部分示意图。 

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。 

图1‐图13是本实用新型中具有无线数据传输功能的线阵CCD数据采集电路图，显示了本实用新型的一种具体实施方式。