用一只传感器和一个微控制器采集图像

中心议题：
    * 采用TSL1412S图像传感器和ATmega328微控制器设计图像采集系统

TAOS（德州先进光电解决方案）公司的TSL1412S图像传感器IC2可以采集1536×1像素（或400dpi）的线性图像（图1）。它采用单电源供电，只需几个数字信号就可以控制。因此，可以用传感器和一只AVR公司的ATmega328微控制器IC1设计出一个图像采集系统。

图1演示了如何将传感器连接到微控制器上，以及对微控制器编程，生成传感器的控制信号。设计采用16 MHz的时钟频率。微控制器的8 bit Timer 2生成指令信号。在Mode 2下，定时器生成硬时钟信号CLK1和CLK2，以及软选通信号SI1、HOLD1和HOLD2。TSL1412S采用串行连接。当激活标志ICF1时，SO2信号就连接到TSL1412S的ICP输入端。

Timer 2生成一个处理中断，确保时钟信号的正确相位，产生选通信号，进行采集，并保存TSL1412S的输出模拟数据。网址http://www.edn.com/file/25641-Acquire_images_with_a_sensor_and_a_microcontroller_code.docx提供了中断例程的一个范例。这个代码设定了微控制器的栈、寄存器、ADC、Timer 2和中断功能。为了保存影像数据，必须将SREG中的T位设为1，并设指针X=0×0200。可以在时间积分的最后块中做这些事（R25, R24=0×0001）。

通过从寄存器修改数据，就可以将传感器的积分时间设定为2.5ms〜50ms，或用T2的预分频器定为100ms。知道了传感器是在前面周期采集数据，就可以用微控制器的内部ADC完成一个数据采集设计。积分时间必须大于50ms。

对16MHz频率的时钟，转换时间约为16μs，相当于约25 ms的积分时间。由于转换频率为1MHz，高于IC1的推荐频率200 kHz，因此ADC的精度要从10位降低到8位。微控制器为每个像素保存1B数据，这样就可以将一帧数据保存在微控制器的内部存储器中。余下的微控制器2kB存储器负责栈和数据采集工作。

系统通过微控制器内部的模拟比较器，快速处理传感器的模拟输出信号。比较工作可以采用一个1.25V的内部固定电压基准和一个电阻分压器，也可以从微控制器定时器生成的一个DAC或PWM（脉冲宽度调制）信号获得一个可变电压。