基于EPP的光学密度计数据自动采集电路设计

　　1　引　言

　　在胶片生产和使用单位,通常需要对胶片质量进行监控。胶片感光乳剂层中还原的银对光线有阻碍作用,用阻光率来表示,在计量中,取阻光率的对数, 叫做胶片的透射密度,简称密度。传统的胶片特性测量采用光学密度计测量胶片的透射密度,然后绘制胶片特性曲线,并以此为基础进行特性参数的计算。

　　目前国内生产的光学密度计,由于采用模拟电路设计,电源波动及其它冲击对元器件工作状态造成的影响比较大,因此会导致密度测量精度的下降,并经 常需进行计量标校,给使用带来很多不便。其次,进行密度测量时,数据需人工读取、记录,效率低且易受操作人员经验影响,带来偶然误差。基于以上不足,考虑 设计一个接口电路,将密度计的测量值通过电缆输入计算机,并转换为计算机可识别的电位信号,从而实现数据自动采集功能。

　　2　CMT型密度计测量原理

　　CMT密度计进行测量时,使用平行光垂直入射光楔的被测区,经过光楔透射的光被光学系统聚集,照射在光电倍增管的阴极面,进行光电转换,经对数电路放大后送入数字显示表(数码管),供人工读取。其原理框图参见图1。

　　3　电路设计

　　3.1　功能

　　接口电路的基本功能是:作为计算机与外部设备传递数据的缓冲站;正确寻址与计算机交换数据的外部设备;提供计算机与外部设备之间交换数据所需的控制逻辑和状态信号。换言之,也就是完成数据、地址、控制三总线的转换和连接任务。

　　3.2　设计

　　3.2.1　电平转换

　　由于密度计输出的数据信号和控制信号无法与计算机匹配,因此电位转换是必不可少的。信号幅度变换,采用上限幅钳位电路(参见图2),将密度计输出的+15V信号,转换为+5V计算机可用的信号。

　　3.2.2　5G659芯片

　　密度计上有3个5G659芯片,其BCD输出端可引接出12路测量结果信号,幅度为15V,用上限幅钳位电路进行电平转换,输出+5V电平信号。5G659芯片(参见图3)主要完成计数、锁存、译码功能(供数码管显示),其功能参见表1。

　　3.2.3　数据缓冲

　　由密度计提供12位数据信号,采用8位D型锁存器(3S,公共控制)作为数据缓冲器,主要起缓冲、隔离作用。分两次将数据送入计算机8位数据总 线上。选用74LS373芯片,其功能参见表2。其中:OC为由计算机提供的分时选通信号,负电平有效;C端为锁存信号,负电平有效,由于5G659芯片 已有锁存信号,此信号恒为正电位;D端为输入信号。

　　3.2.4　控制信号

　　状态信号是计算机准备接收来至密度计信号的直接表示,以便进行下一步测量。控制信号由测量信号完成,完成密度计的一次密度测量,同时又是计算机读取接口信息的控制信号。输入测量信号为1路+15V的脉冲信号;输出测量信号为1路+5V脉冲信号。