4.1 Khối nạp
Khối nạp theo chuẩn JTAG cho mạch CPLD được trình bày trên hình 50.
Các chân tín hiện Tdi, Tdo, TCK và TMS lần lượt được đưa ra các chân của Jump JP4 trước khi
các file tổng hợp đuôi sof hoặc pof được nạp trực tiếp từ máy tính xuống mạch CPLD.
4.2 Khối cảm biến và xử lý tương tự
Sơ đồ nguyên lý của khối cảm biến và xử lý tương tự được trình bày trên hình 51.
4.3 Khối nguồn
Sơ đồ nguyên lý của khối nguồn được trình bày trên hình 52. Khối nguồn được lấy từ adapter 12V 2A chuyển qua IC 7805 để được nguồn 5V và qua LM1117 để được nguồn 3.3V nuôi cho chip CPLD EPM240T100C5N TQFP100.
68
Hình 51. Khối cảm biến và xử lý tương tự
69
4.4 Khối hiển thị và vào ra
Khối hiển thị sử dụng LCD 16 cột và 2 hàng. Khối vào ra sử dụng 8 button phím bấm tích cực ở mức cao. Hình 53 minh họa sơ đồ nguyên lý của khối hiển thị LCD và khối vào ra.
Sơ đồ mạch 3D được trình bày trên hình 54.
Hình 53. Sơ đồ nguyên lý của khối hiển thị LCD và khối vào ra
70
Kết luận chương
Như vậy toàn bộ chương 3 đã trình bày về thiết kế hệ thống nhận biết sự kiện ở tốc độ cao và đồng bộ với sự bắt hình của camera ISIS-V16 camera. Toàn bộ hệ thống bao gồm các khối cảm biến, khối điều khiển và khối nguồn đã được đề cập một cách chi tiết. Tuy nhiên việc thiết kế mới chỉ dừng ở mức mô phỏng. Hy vọng trong tương lai những thiết kế này sẽ được hiện thực hóa thông qua các mạch tương tự, mạch số để có cơ hội được đánh giá chi tiết hơn cũng như có thể được sử dụng như một phần không thể thiếu của hệ thống camera tốc độ cao.
71
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Sau thời gian thực hiện nhóm nghiên cứu đã hoàn thành đề tài đáp ứng được các yêu cầu đặt ra. Thiết kế hệ thống nhận biết sự kiện ở tốc độ cao đồng bộ với khả năng bắt hình của ISIS-V16 camera giúp cho việc thực hiện các nghiên cứu, các thí nghiệm trở nên dễ dàng hơn. Nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục xây dựng và hoàn thiện phần chế tạo thử cũng như đo kiểm đánh giá hiệu năng làm việc của hệ thống nhận biết này.
Qua quá trình nghiên cứu, tác giả của luận văn với tư cách là một thành viên trong nhóm nghiên cứu nhận thấy luận văn đã làm được một số công việc sau:
- Nghiên cứu lý thuyết chung về cảm biến hình ảnh. Đi sâu vào nghiên cứu phân tích ưu, nhược điểm của từng loại cảm biến ảnh CMOS và CCD.
- Đi sâu nghiên cứu một loại cảm biến CCD đặc biệt đó là ISIS-CCD. Loại cảm biến này được nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Hydraulic, trường Kinki dưới sự hướng dẫn của Giáo sư T. G. Etoh và các cộng sự.
- Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận biết sự kiện ở tốc độ cao đồng bộ với khả năng bắt hình của ISIS-V16 camera.
Tuy nhiên do thời gian nghiên cứu chưa đủ dài bên cạnh kiến thức còn nhiều hạn chế nên nhóm nghiên cứu nói chung, đặc biệt là tác giả nói riêng đã không thể chế tạo được mạch phần cứng tương tự và số của hệ thống nhận biết sự kiện. Hy vọng rằng trong thời gian tới nhóm nghiên cứu sẽ tập trung vào chế tạo và đo kiểm để đánh giá tính khả thi, sự thành công cũng như hiệu suất làm việc của hệ thống thông qua các mạch đã chế tạo.
72
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] CCD and CMOS Imaging Array Technologies: Technology Review, Stuart A. Taylor, Technical Report EPC-1998-106
[2] Lecture 11: CMOS Imaging Sensor, George Yuan, Hong Kong University of Science and Technology Fall 2010
[3] Cuong Vo Le, T. Goji Etoh, H. D. Nguyen, V. T. S. Dao, H. Soya, M. Lesser, D. Ouellette, H. van Kuijk, J. Bosiers, and G. Ingram: A Backside-Illuminated Image Sensor with 200,000 Pixels Operating at 250,000 Frames per Second, IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. 56, No. 11, pp.2556-2562, 2009. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[4] Etoh, T. G., Nguyen, H. D., Dao, V. T. S., Vo, L. C., Tanaka, M., Backside illuminated CCD operating at 16,000,000 frame per second with sub-ten-photon sensitivity, Journal of Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, A 647 112- 116, 2011.
[5] Nguyen, H. D., Etoh, T. G., Dao, V. T. S., Vo, L. C., Tanaka, M., 16-Mfps extremely high sensitivity video camera, Proceedings of the 29th International Congress on High- Speed Imaging Photonics, pp. A04-1-6, 2010.
[6] Nguyen, H. D, Design an Event Detection System for 16-Mfps Extremely-High- Sensitivity Video Camera, 2016 IEEE Sixth International Conference on Communications and Electronics, accepted.
[7] Jon S. Wilson, Sensor Technology Handbook
[8] Gerald C. Holst, CMOS/CCD Sensors and Camera Systems
[9] Junichi Nakamura, Image Sensors and Signal Processing for Digital Still Cameras (Optical Science and Engineering)