1. 研究目的与意义（文献综述）

51单片机是对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8004单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8004单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。很多公司都有51系列的兼容机型推出，今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种，51系列的单片机一般不具备自编程能力。

电荷耦合器件（charge-coupleddevice，CCD)是一种用于探测光的硅片，由时钟脉冲电压来产生和控制半导体势阱的变化，实现存储和传递电荷信息的固态电子器件。电荷耦合器件由美国贝尔实验室的W.S.博伊尔和G.E.史密斯于1969年发明，它由一组规则排列的金属-氧化物-半导体（ MOS）电容器阵列和输入、输出电路组成。电荷耦合器件用电荷量来表示不同状态的动态移位寄存器，比传统的底片更能敏感的探测到光的变化。电荷耦合器件常作为图像传感器的转换器件，为人类探索微观世界和瞬态运动过程提供了丰富的视觉信息。目前CCD应用技术已经成为光、机、电和计算机相结合的高新技术，其应用研究涉及机器人视觉系统、安全保卫系统 、智能 交通系统、现代检测技术、医学图像采集广播电视以 及遥感遥测等多个领域，其中现代检测技术是其最活跃 、最富有成的新兴应用领域之一。传统的固态电子器件，信息的存在和表示方式，通常是用电流或电压。而在CCD中，则是用电荷，因此CCD对信息的表达 ，具有更高的灵敏度。固体成像、信息处理和大容量存储器是CCD的三大主要用途。各种线阵、面阵传感器已成功地用于天文、遥感、传真、摄像等领域。CCD信号处理兼有数字和模拟两种信号处理技术的长处，在中等精度的雷达和通信系统中得到广泛的应用 。CCD还可用作大容量串行存储器，其存取时间、系统容量和制造成本都介于半导体存储器和磁盘、磁鼓存储器之间。中国于1975年研制出32位 CCD移位寄存器。中国的CCD研制工作主要集中于 CCD成像和信号处理。CCD摄像器在航空摄像、遥控、工业自动化等部门已获应用。CCD模拟延迟线和抽头延迟线在雷达和通信设备更新中发挥了重要作用。

2. 研究的基本内容与方案

硬件电路设计：在单片机的xtal1和xtal2端接上晶振作为定时单元,并且并联2个25pf的小电容作频率微调.在reset(简记为rst)和vcc端之间接一个10μf的电容,而在rst与vss端之间接一个10kΩ的下拉电阻,则可实现单片机上电自动复位.

ea端输入高电平时, cpu执行程序时访问片内程序存储器,地址范围为0000h—0fffh(共4kb); 在程序计数器pc的值超过4kb地址时,将自动转向 执行片外程序存储器;当ea端输入低电平时, cpu仅访问片外程序存储器.由于本设计没有外接程序存储器,所以ea端需接高电平[8].为防止烧坏单片机,在ea和vcc之间接一个上拉电阻. Φrs脉冲应比其他3个脉冲提前一些,而由单片机输出的信号全部是同步的,所以需要将p1.1—p1.3 这3个端口输出的信号延时,采用反相再反相的方法 来实现.在p1口各输出端和ccd各信号输入端之间加上驱动器,适当放大p1口输出的数字量电流驱动器以采用数据锁存器74ls273(8d触发器)、74ls373(8d锁存器)或功率反相器74ls06(反相2次),也可用线性运算放大器(例如常用的ma741)对驱动电平稍加调整。

驱动程序设计

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的相关软件及知识方案完成开题报告。

第4－7周：查阅相关参考文献，学习模式识别理论。

第8－11周：合理设计实验，实物验证。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]秦树人.虚拟仪器:测试仪器从硬件到软件[j].振动.测试与诊断, 2000, 20(1):1-6,68．

[2]赵弘,赵毅鑫．基于虚拟仪器的工业ct无线自动加载测试系统[j].仪器仪表学报,2012,33(8):1753-1757．

[3]李振豪,李琳,肖君．虚拟仪器课程教学方法的改革与实践[j]．现代科学仪器,2012( 5): 139-141．