成像系統(tǒng)二維轉(zhuǎn)臺控制部分解決方案

一、項目背景

            二維成像轉(zhuǎn)臺由兩個電機實現(xiàn)水平角度和俯仰角度的轉(zhuǎn)動（如圖1所示）。旋轉(zhuǎn)電機進行轉(zhuǎn)臺的水平角度轉(zhuǎn)動，俯仰電機進行轉(zhuǎn)臺的俯仰角度轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)臺水平位置±25°位置分別有一個傳感器（光電），俯仰位置±30°位置也分別有一個傳感器（光電），共四個傳感器，以提供轉(zhuǎn)臺的位置信息。

            計算機通過采集板采集成像數(shù)據(jù)并控制轉(zhuǎn)臺逐行掃描，行掃描完成后，俯仰電機轉(zhuǎn)動一定角度，再進行行掃描，以此類推。每行掃描經(jīng)過水平傳感器時，傳感器輸出觸發(fā)信號通知采集卡開始采集和停止采集。

二、DTE3216采集板功能實現(xiàn)

在達(dá)泰電子DTE3216采集板現(xiàn)有功能基礎(chǔ)上重新進行硬件設(shè)計，用來實現(xiàn)項目要求，這樣可以脫離串口（現(xiàn)在筆記本很少提供有串口），只利用USB接口就可以實現(xiàn)圖像信號采集和電機控制。

2.1、  IO口功能及定義

DTE3216采集板提供四路IO口輸出，其中每兩個一組用來控制每個步進電機。其每個IO口功能定義如下：

IO1：輸出高低電平，控制步進電機1轉(zhuǎn)動方向

IO2：輸出脈沖信號，控制步進電機1水平轉(zhuǎn)速及角度

IO3：輸出脈沖信號，控制步進電機2轉(zhuǎn)動方向

IO4：輸出高低電平，控制步進電機2俯視轉(zhuǎn)速及角度

2.2、  IO口控制示意圖(圖2)

2.3、  基于DTE3216采集板工作流程

PC機通過USB接口向DTE3216發(fā)送指令，DTE3216通過IO口輸出高、低電平及脈沖信號輸出用來控制對應(yīng)步進電機的轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)動速度及轉(zhuǎn)動角度，傳感器采集位置信號線和DTE3216的外部觸發(fā)信號線連接，當(dāng)外部觸發(fā)信號輸入電壓大于（等于）3.3V時，DTE3216開始采集成像數(shù)據(jù)，當(dāng)采集到指定長度后，停止采集由PC機通過USB接口向DTE3216發(fā)送控制指令，直到采集結(jié)束。工作流程圖如下圖

（圖3）所示