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基于CPLD 和DSP 的线阵CCD 检测系统的设计 The design of linear CCD detecting system based on CPLD and DSP (上海理工大学) 孙福佳 李厦 Sun fujia Lisha 摘要：基于 CPLD 和 DSP 设计了线阵 CCD 检测系统，CCD 的时序驱动由CPLD 实现，经过运放后的视频 信号由 TMS320F2812 进行采集和处理，此检测系统已成功应用于医药包装行业的数粒机系统，能够可靠地 实现 Φ2mm 以上各种形状的药粒计数，计数速度可达3000-8000 粒/分钟。 关键词：CPLD，DSP ，线阵 CCD，数粒机 中图分类号：TP302 文献标识码：B Abstract ：A linear CCD detecting system was designed based on CPLD and DSP, which was used in an advanced counting-machine. The time sequence of CCD-driving was implemented by CPLD, and the analog signal of video was deal with TMS320F2812, the system has applied in the medicine packing counting-machine and can count capsules above Φ2mm. The counting speed can reach 3000-8000 capsule per minute. Key word: CPLD，DSP ，Linear CCD ，Counting-Machine 0．引言 在药品包装市场，制药企业纷纷进行 GMP(Good Manufacturing Practices)药品制造质量 管理标准认证，研制先进的药片数粒机成为制药企业发展的迫切需要[1][2] 。基于 CPLD 和 DSP 设计了先进的线阵 CCD 检测系统，应用于数粒机系统，替代传统的 PLC 和光电头检测 方案。 线阵 CCD 检测系统是数粒机系统的核心，通过 DSP 将喂料、检测计数、装瓶系统及人 机界面集成在一起。用户利用触摸屏设定数粒机的相关参数，启动自动数粒功能；DSP 检 测通道光照是否正常，内部是否有异物，履带是否有瓶；检测结束后，DSP 控制振动料斗 送料，同时不断地将 CCD 拍摄到的图像信息读入进行 AD 转换，转换完毕经过数据处理后， 判别检测通道中是否有药粒，并进行计数；当计数到用户设定值时，DSP 控制通道阀门， 保证进入瓶中的药粒正确；装瓶完毕，DSP 控制瓶限位阀门将已装好的瓶送走，同时将空 瓶送入到装瓶位置并定位，然后进行下一轮计数动作。 使用线阵 CCD 检测系统设计的数粒机系统受粉尘影响少，适用于各种形状尺寸药粒的 检测计数，数粒速度快，解决了边缘灵敏度低的问题，采用双镜头扫描互相检测消除了传感 器多计或漏计药粒引起的瓶装量误差。 1．线阵CCD 检测系统的设计 线阵 CCD 检测系统由光学镜头、CCD、CCD 驱动板以及 DSP 电路板组成，其实物结 构如图 1 所示。线阵 CCD 为东芝公司生产的 TCD1209D，像敏单元2048 个，最高工作频率 20MHz ；驱动采用 ALTERA 公司生产的 CPLD，型号为 EPM7064SLC44 ；DSP 芯片是 TI 公司生产的 TMS320F2812，数字信号处理器能力 150MIPS，能实时地处理各种复杂算法， 自带12 位 A/D 转换，流水线最快转换周期 60ns，128KB 的Flash 存储器。 基金项目：上海市教委上海高校选拔培养优秀青年教师 1 科研专项基金资助项目(354100)