大学生实践教学创新项目申报表

1大学生实践教学创新项目申报表一、简表项目简况项目名称线阵CCD的边缘测量系统申请经费起止时间2013.5-2014.9参加人数项目指导教师队伍姓名专业职称职务所在教研室实验准备人员项目实施地点与实施环境需求仪器设备名称场地实验材料线阵CCD驱动模块定焦镜头ARM开发板微机参加学生名单（学号、姓名、专业及分组情况，竞赛活动可于实施后补报学生名单）二、项目的作用与意义CCD检测技术作为一种能有效实现动态跟踪的非接触检测技术，被广泛应用于尺寸、位移、表面形状检测等领域。CCD器件尺寸测量的使用范围和性能比机械式、电磁式测量仪器要优越得多。CCD器件用于非接触测量领域，具有自扫描、高分辨率、耗电少、可靠性高、信号处理方便、易与计算机配合等诸多优点，基于线阵CCD的数据采集领域具有非常广阔的应用前景。该项目属于嵌入式自动测量控制系统。从分析需求开始，涉及到系统规划、器件选型、硬件电路设计和软件的编写。从设计到具体开发对教师的教学与实践和学生的学习与技能培养都有非常重要的意义。三、项目实施方案（一）实验室开放项目1.具体研究内容、研究目标和拟解决的关键问题（800-1000字）2研究内容：纸张在涂布加工过程中，由于含水量不同会造成不同程度的收缩。通过测定纸张的收缩宽度，可以测定纸张的含水量是否合理。本项目使用基于线阵CCD传感器的数据采集设备和ARM微处理器完成一个嵌入式测量报警系统。主要是对纸张收缩量的测量，在收缩量不合理时完成报警。测量原理：如图1所示：通过线性CCD传感器测量黑色标示块的宽度，从而计算出纸张的收缩度。精度要求0.5mm.研究目标：完成一个非接触式、动态测量、及时报警系统。系统结构框图如图2所示。拟解决的关键问题：①、根据需求选型线阵CCD模块.系统测量精度0.5mm，纸速7m/s,测量频率10次/秒。根据系统需求选择合适像元和转换频率的CCD器件。根据项目技术要求，可选用TCD1501D型线阵CCD作为传感器。该器件光电特性优良，有5000个像元，满足系统精度和速度要求。②、线阵CCD驱动电路模块设计.根据CCD的驱动信号的时序：两个时钟脉冲Φ1和Φ2，转移脉冲SH，复位脉冲RS，钳位脉冲CP，以及采样脉冲SP。根据相关技术资料，设计满足要求的时序信号电路。③、数据AD转换，ARM数据采集。CCD图像传感器完成光电信号的转换后，为了存储和处理所采集的信号，需要将黑色标示图1测量原理涂布纸FPGA驱动电路线阵CCD模块信号处理AD转换ARM微处理器SRAM图2系统结构图报警输入3它们变成相应的数字信号，这就需要对CCD的输出信号进行A/D转换。由于TCD1501D的视频信号的输出频率较高，需采用高速A/D转换器来完成AD转换。④、数据处理软件的编写。包括：自检程序、主程序、数据采集程序、测量算法程序、报警子程序。2.项目预期的成果和效益（包括成果形式、实施范围与受益范围等）成果形式：相关电路板、软件。带动学生学习嵌入式系统的开发。为某公司设计测量报警系统。3.实施计划（含不少于一年时间的年度进展情况）2013.1-2013.3前期调研2013.4-2013.7系统设计2013.8-2013.12硬件调试2014.1-2014.5软件调试2014.6-2014.9系统测试4.本项目特色、创新及推广应用价值CDD图像传感器以其光谱响应宽、动态范围大、灵敏度和几何精度高、噪声低、便于进行数字化处理和与计算机连接等优点，在工业测控中得到广泛应用。该项目采用线阵CCD传感器为数据采集设备的嵌入式测量报警系统，项目采用“教师+学生+企业需求”方式完成，教与学结合，理论与实践，开发与应用结合。应用价值：预期完成一个在线监测报警系统。5.本项目的主要研究方法（二）知识技能竞赛1.进度与时间安排2.竞赛规则与评比标准四、前期与准备提出需求-任务分析-参数确定-选择器件-系统设计-系统实施-系统测试-完成4已经充分了解了项目的目的和需求，做了大量的调研，做好了设备选型，设计了系统的整体结构。五、经费预算支出项目金额（元）依据及理由合计3000.0六、评审意见承接实验室意见负责人（签章）：年月日所在单位意见负责人（签章）：年月日教务处意见负责人（签章）：年月日学校意见（签章）：年月日注：填写时不要任意改变栏目；内容简明扼要。如需调整，应以“整页设计”为原则。