1、1谈谈温度计检测系统设计的超低功耗电子温度计能够通过温度传感器测量和显示被测量点的温度，并可进行扩展控制。该温度计带电子时钟，其检测范围为l030，检测分辨率为 1，采用 LCD 液晶显示，整机静态功耗为0.5A。其系统设计思想对其它类型的超低功耗微型便携式智能化检测仪表的研究和开发，也具有一定的参考价值。 温度计 检测 1 引言本系统的温度传感器可选用热敏电阻。在 1030的测量范围内，该器件的阻值随温度变化比较大，电路简单，功耗低，安装尺寸小，同时其价格也很低，但其热敏电阻精度、重复性、可靠性相对稍差，因此，这种传感器对于检测在 1以下，特别是分辨率要求更高的温度信号不太适用。显示部分可以
2、采用笔段式 LCD 液晶显示。特别是黑白笔段式液晶显示器的功耗极低，美观适中，价格低廉，而且驱动芯片可选择性强。为此，本设计选用了技术成熟、功耗较低、性能稳定、价格低廉的通用性 LCD 驱动器 HT1621。作为整个系统的核心部件，单片机的选择至关重要。通过比较多家单片机芯片，最终选定了 TI 公司的 MSP430 系列控制器，该系列控制器功耗极低，性能强大，成本也较低。 2 温度计视觉检测系统硬件设计温度计继续安装在恒温槽内，恒温槽的夹具仍采用现用的圆形夹具。为了提高拍摄图像的质量，采用了 LED冷光源在温度计的前方照射，具体的 LED 光源的型号有待试验后进一步2确定。摄像机拍摄温度计的图
3、像后传送至计算机，计算机调用图像处理软件读取温度计数据，并打印报表和鉴定证书。 3 温度计视觉检测系统图像采集方案检测系统采用 Matrox Meteor图像采集卡对温度计图像进行采集。该采集卡可以采集标准的模拟彩色/黑白视频信号，Matrox Meteor将强大的函数扩展性能集成到采集卡上。OEMS 和集成商使用这项技术可以构建功能强大、价格低廉、基于 PC 的图像系统。Matrox Meteor可以将采集到的图像传输到系统（主 CPU）进行处理或到显存（VGA）以实时活动视频窗口进行显示；图像数据在实时传输到主系统或进行显示之前能够进行格式重排；格式特点包括剪切（R01 采集） ，独立的水
4、平、垂直采样，可以任意降低缩减比例 ；Matrox Meteor可提供 5/12V 电源输出到摄像头。电源直接采自于 PC，这样可以防止 PCI 总线过载；Matrox Meteor带 RS232 串口，可远程控制摄像头（如增益、伽马控制、运行模式等） ，移动控制器件或 PLC。采集卡连续行扫描模式时序图如图 2 所示。图像采集卡提供给行扫描摄像垂直同步信号，同步信号的频率决定行扫描率。行转移时期在垂直同步信号的上升沿开始，紧接着就是行读出时期。如果不是摄像机对曝光时间特别控制，曝光时间和行扫描率呈反比。在这种模式下，有一个象素时钟要被利用到。有一些摄像机返回给采集卡一个附加时钟（滤波信号）
5、，用来作为真正的象素时钟（时钟变换） 。在这种模式下需要的信号有：象素时钟、同步信号、一个返回滤波信号和视频输出（数字或模拟） 。 4 温度计视觉检测软件系统设计软件开发使用 VC 开发平台，摄像机提供 SDK 库函数，在 VC 中可以很方便地进行二次开发。Matrox 图像采3集卡有丰富的程序库基本控制库 MIL-LITE、高级图像处理及模式识别库（MIL） ，可以在 VB、VC 等环境下调用其专用的图像处理函数。程序运行在 32 位开发环境下，支持 Windows2000、XP。Matrox 图像采集卡自身带了 MIL 库函数可以很方便的在 VC 下进行软件二次开发。利用 MIL库函数首先
6、分配一个应用对象（Application） ，相当于创建图像处理的控制和执行环境。在应用对象下可以建立多个系统，每个系统下可以建立多个数据缓存（Data Buf-fer） 、数字转化器（Digitizer）和数据显示（Display） 。将图像文件读入数据缓存，缓存赋值给数组，通过对数组的处理即可实现对图像的处理。图像数据与显示数据关联后，就可以显示在制定的控件或窗体上。一个应用程序只需配置一个 Application对象，一般也只配置一个 System 对象，较复杂的系统才有可能用到多个 System 对象。如果应用程序需要并且系统允许的话，一个 System 对象下可以配置多个 Buffe
7、r 对象、多个 Digitizer 对象和多个 Display 对象。Mil-lite 中的 Buffer 对象用于存取图像数据，对其操作能完成图像数据的读取、写入、移动等；Digitizer 对象对应于安装的图像采集卡中的图像采集器，有关图像采集的操作要用到这个对象；Display 对象用于显示图像，将该对象与某个 Buffer 对象以及应用程序中的带窗体句柄的对象相关联，那么 Buffer 中的数据就能在应用程序中的带窗体句柄的对象中显示出来。Mil-lite 中的 Gra-phic 对象可与 Display 配合，用于显示各种图形、文本等。Mil-lite 中的所有对象使用前应进行初始化，在应用程序结束时应释放所有配置过的对象。软件系统总体检测流程：温度计插入恒温槽后，相机启动，并工作在连续采集状态，设定 1 号检4测槽位为标准温度计槽位，程序不断读取 1 号槽位数据，如果 1 号槽位温度计温度达到指定温度，并在一段时间内保持不变，此时软件触发摄像机拍摄一张图片，程序自动完成图片中的各支温度计数据读取。 5 小结基于机器视觉的温度计视觉检测系统，采用摄像机代替人眼，改变了传统的检测方法，避免了人工检测的各种弊端，而且检测精度得到进一步的提高。
