【STM32平衡小车】线性CCD（ TSL1401CL）巡线

一、手册概览

功能概览如下

TSL1401CL 线性传感器阵列由一个 128×1 的光电二极管阵列，相关的电荷放大器电路和一个内部的像素数据保持功能组成，它提供了同时集成起始和停止时间的所有像素。

该阵列 128 个像素，其中每一个具有光敏面积 3,524.3 平方微米。

像素之间的间隔是 8 微米。操作简化内部控制逻辑，只需要一个串行输入端(SI)的信号和时钟 CLK。

每个像素所采集的图像灰度值与它所感知的光强和积分时间成正比。

其中的积分时间也就是我们常说的曝光时间！

(曝光时间是指底片的感光时间，曝光时间越长底片上生成的相片越亮，相反越暗。)

内部电路如下

引脚功能描述

128 个像素是怎么进行采集并输出的呢，这就用到了 SI 和 CLK 信号。

在 128 个像素之外，还有一个开关逻辑控制和移位寄存器电路。

SI 通过该电路，控制每一个像素的积分和复位操作；

CLK 通过该电路控制每一个像素电压的依次输出。

该模块对传感器输出的电压进行增益调整，因此从 AO 引脚输出的电压无需再接其他运放，直接接入单片机的 AD 输入引脚即可。

时序

128*1个像素点，只需要占用3个IO，SI、CLK和AO巡线换算过来已经很值了。

总的时序图如下所示

时序中还有有几点非常重要的：

1、前18个时钟周期是像素复位时间，不进行积分（曝光），但是此时仍然可以进行数据采集！！！

图中第 19 个 CLK 到下一个 SI 开始的这段时间，就是 CCD 的积分时间，即曝光时间。之前的18 个 CLK 的时间为积分器的复位时间！

注意：在每个 SI 信号之后采集到的像素均是这个 SI 信号之前所曝光得到的图像。

2、每个像素的值可以在 CLK 的下降沿时从 AO 采集。

3、单个像素点的采样时长为500ns~0.2ms，那么128个像素点全部采样时间为64us-24.6ms.

4、在采集了 128 个像素后，还必须生成第 129 个 CLK 以结束本次采集。

二、区别于摄像头

1、摄像头捕捉的是一个面，像素为m*n，而线性CCD采集的是一行，像素为128*1。下面是以实际赛道为例图像。

2、摄像头具备自动曝光的功能，而CCD不可以，需要在程序中进行设置！

三、镜头相关知识

相信初次接触的你，也会像我一般困惑镜头这个东西，其实当我们买一个人家做好的CCD，一般镜头和焦距都是固定的(当然也有的可以更换)。

那么镜头的角度到底是怎么一回事呢？

就拿TSL1401CL 来说，一般市面上卖的镜头有三种，57°，90°，120°，他们有什么具体的区别呢？

往下看吧~

度数越大，也就意味着看的越宽~

参考

https://blog.csdn.net/u014545515/article/details/38363511

https://blog.csdn.net/u014545515/article/details/38371559?tdsourcetag=s_pctim_aiomsg