【STM32平衡小車】線性CCD（ TSL1401CL）巡線

文章目錄

一、手冊概覽

二、區(qū)別于攝像頭

三、鏡頭相關(guān)知識

參考

一、手冊概覽

功能概覽如下

TSL1401CL 線性傳感器陣列由一個 128×1 的光電二極管陣列，相關(guān)的電荷放大器電路和一個內(nèi)部的像素數(shù)據(jù)保持功能組成，它提供了同時集成起始和停止時間的所有像素。

該陣列 128 個像素，其中每一個具有光敏面積 3,524.3 平方微米。

像素之間的間隔是 8 微米。操作簡化內(nèi)部控制邏輯，只需要一個串行輸入端(SI)的信號和時鐘 CLK。

每個像素所采集的圖像灰度值與它所感知的光強(qiáng)和積分時間成正比。

其中的積分時間也就是我們常說的

曝光時間！

(

曝光時間是指底片的感光時間，曝光時間越長底片上生成的相片越亮，相反越暗。)

內(nèi)部電路如下

引腳功能描述

128 個像素是怎么進(jìn)行采集并輸出的呢，這就用到了 SI 和 CLK 信號。

在 128 個像素之外，還有一個開關(guān)邏輯控制和移位寄存器電路。

SI 通過該電路，控制每一個像素的積分和復(fù)位操作；

CLK 通過該電路控制每一個像素電壓的依次輸出。

該模塊對傳感器輸出的電壓進(jìn)行增益調(diào)整，因此從 AO 引腳輸出的電壓無需再接其他運(yùn)放，直接接入單片機(jī)的 AD 輸入引腳即可。

時序

128*1個像素點(diǎn)，只需要占用3個IO，SI、CLK和AO巡線換算過來已經(jīng)很值了。

總的時序圖如下所示

時序中還有有幾點(diǎn)非常重要的：

1、前18個時鐘周期是像素復(fù)位時間，不進(jìn)行積分（曝光），但是此時仍然可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集！！！

圖中第 19 個 CLK 到下一個 SI 開始的這段時間，就是 CCD 的積分時間，即曝光時間。之前的18 個 CLK 的時間為積分器的復(fù)位時間！

注意：在每個 SI 信號之后采集到的像素均是這個 SI 信號之前所曝光得到的圖像。

2、每個像素的值可以在 CLK 的下降沿時從 AO 采集。

3、單個像素點(diǎn)的采樣時長為500ns~0.2ms，那么128個像素點(diǎn)全部采樣時間為64us-24.6ms.

4、在采集了 128 個像素后，還必須生成第 129 個 CLK 以結(jié)束本次采集。

二、區(qū)別于攝像頭

1、攝像頭捕捉的是一個面，像素為m*n，而線性CCD采集的是一行，像素為128*1。下面是以實(shí)際賽道為例圖像。

2、攝像頭具備自動曝光的功能，而CCD不可以，需要在程序中進(jìn)行設(shè)置！

三、鏡頭相關(guān)知識

相信初次接觸的你，也會像我一般困惑鏡頭這個東西，其實(shí)當(dāng)我們買一個人家做好的CCD，一般鏡頭和焦距都是固定的(當(dāng)然也有的可以更換)。

那么鏡頭的角度到底是怎么一回事呢？

就拿TSL1401CL 來說，一般市面上賣的鏡頭有三種，57°，90°，120°，他們有什么具體的區(qū)別呢？

往下看吧~

度數(shù)越大，也就意味著看的越寬~

參考

https://blog.csdn.net/u014545515/article/details/38363511

https://blog.csdn.net/u014545515/article/details/38371559?tdsourcetag=s_pctim_aiomsg

拉普蘭德一篇文檔（提取碼：ak3y ），相當(dāng)好！！

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