新型的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

本方案中以列選信號(hào)作為定時(shí)器的觸發(fā)信號(hào)，定時(shí)器輸出為列控制信號(hào)，點(diǎn)陣２２列ＬＥＤ的選通時(shí)間分別由２２個(gè)定時(shí)器控制。點(diǎn)陣列控制信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)反向產(chǎn)生列驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在行控制及列控制共同有效的情況下，點(diǎn)亮ＬＥＤ。點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)電路如圖３。

如果是亮點(diǎn)，列選信號(hào)為“１”，觸發(fā)定時(shí)器計(jì)數(shù)，定時(shí)器輸出的控制信號(hào)為“０”，驅(qū)動(dòng)信號(hào)為“１”，行選通后可以點(diǎn)亮點(diǎn)陣；如果不亮點(diǎn)，列選信號(hào)為“０”，定時(shí)器輸出的控制信號(hào)為“１”， 驅(qū)動(dòng)信號(hào)為“０”，即使有行選通信號(hào)也不能使ＬＥＤ點(diǎn)亮。

通過改變８２５４的計(jì)數(shù)值，可以改變列控制信號(hào)負(fù)脈沖的寬度，即改變驅(qū)動(dòng)該列點(diǎn)亮的時(shí)間（圖４中ｔ的大小）。采用這種方法既能避免使用復(fù)雜的控制電路和驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣亮度的單點(diǎn)控制，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)黑度的調(diào)整。時(shí)序及波形如圖４所示。

３ 控制軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)上電后，程序首先初始化，然后根據(jù)ＬＥＤ亮度及光學(xué)投影系統(tǒng)斷絲情況的不同，對(duì)點(diǎn)陣中每一個(gè)點(diǎn)的曝光時(shí)間進(jìn)行編程設(shè)定，即給對(duì)應(yīng)的定時(shí)器賦不同的計(jì)數(shù)值。點(diǎn)陣在攝影頻率控制下，對(duì)應(yīng)每一幅畫面有一幅點(diǎn)陣，所以在攝影頻率上升沿到來之后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理和編排。最后將編排好的點(diǎn)陣以逐行掃描的方式輸出，控制驅(qū)動(dòng)模塊，點(diǎn)亮點(diǎn)陣。掃完一幅后，在判斷攝影頻率的下降沿到來之后，再準(zhǔn)備下一幅點(diǎn)陣的數(shù)據(jù)采集和控制。這樣一方面防止在同一幅畫面上點(diǎn)陣出現(xiàn)多次曝光，另一方面保證了每一幅畫面上數(shù)據(jù)記錄的實(shí)時(shí)性。軟件流程框圖如圖５所示。

４ 防串光措施

在實(shí)際中，為了減少故障，盡量簡(jiǎn)化硬件電路。把點(diǎn)陣控制硬件電路設(shè)計(jì)為：每掃一行，將每列所對(duì)應(yīng)的２２個(gè)定時(shí)器同時(shí)觸發(fā)。這樣就帶來一個(gè)問題：由于８２５４是減法計(jì)數(shù)器，它的最小計(jì)數(shù)值是１，對(duì)于不需要點(diǎn)亮的點(diǎn)即使計(jì)數(shù)值為最小，定時(shí)器也會(huì)有一個(gè)負(fù)脈沖輸出，對(duì)應(yīng)有一個(gè)ＬＥＤ點(diǎn)陣的驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生，行選通后導(dǎo)致點(diǎn)陣中不需要點(diǎn)亮的ＬＥＤ點(diǎn)亮，最終在膠片上產(chǎn)生曝光即串光現(xiàn)象，造成事后點(diǎn)陣判讀時(shí)誤判。為了消除此現(xiàn)象，采取了以下措施：

（１）硬件措施，在點(diǎn)陣列控制信號(hào)前端加一級(jí)光電耦合器，其延遲時(shí)間遠(yuǎn)大于一個(gè)時(shí)鐘周期，使得８２５４輸出的很尖的負(fù)脈沖信號(hào)由于光電耦合器的延時(shí)而被濾掉，相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平，行選通后也因沒有列驅(qū)動(dòng)而不能使對(duì)應(yīng)ＬＥＤ 點(diǎn)亮，消除了串光現(xiàn)象的發(fā)生。

（２）軟件措施，在逐行掃描點(diǎn)亮點(diǎn)陣時(shí)，先用行選信號(hào)觸發(fā)８２５４，使不亮的點(diǎn)的列控制負(fù)脈沖輸出，并確保列控制電平已經(jīng)翻轉(zhuǎn)為高電平時(shí)，再發(fā)出行選通信號(hào)，不該點(diǎn)亮的ＬＥＤ也不會(huì)被點(diǎn)亮。

采用防串光措施前后，點(diǎn)陣逐行掃描的時(shí)序?qū)φ杖鐖D６。

以上兩種方法可以選用其中一種，也可以同時(shí)使用。如只在硬件上采取措施，就必須選用延時(shí)足夠長(zhǎng)的光電耦合器；如只在軟件上采取措施，則只需要在時(shí)間允許的情況下，在行選通之前加足夠的延時(shí)即可。