何等強悍的神級DIY！民間高手自己動手做數(shù)碼相機

2、硬件構成

2.1、功能模塊

上圖展示了構成線性掃描相機的各個功能模塊。線性CCD傳感器將收集的光感信息傳遞到AD（模擬-數(shù)字）轉換器數(shù)字化，然后以數(shù)字信號形式輸入控制器。這些數(shù)據(jù)可以顯示在顯示屏上，或者傳輸?shù)酱鎯ζ骼?。掃描的頻率在500線每秒到2000線每秒之間可調，視CCD器件的種類而定。

電路部分被分成三大部分，每塊之間通過柔性印刷電路排線相連。我經(jīng)常不使用定制的PCB因為它們太貴而且沒有DIY精神，設計麻煩，之后有改動也麻煩。這種一次性的制作在洞洞板上相機行事最好了。

這是何等的飛線功力……

2.2、光路和外殼

上圖展示了如何為這個線性掃描相機制作外殼。這是從一個高知電子（Takachi electric industrial）的SW-85B塑料盒改造而來的外殼，這個項目的光路需要控制的非常精確，所以設計，加工，裝配的時候都需要特別注意。這里有 外殼的圖紙 。帶有線性傳感器的模擬部分電路板安裝在可動的螺釘上，這樣就能隨意調整距離。

這次使用的透鏡是C-mount接環(huán)的，它是工業(yè)攝像頭中使用的標準鏡頭之一，但是不那么好弄到。我用了一個C-CS的轉接環(huán)來將鏡頭裝到殼體上。一個UNC（英制統(tǒng)一螺紋粗牙系列）螺母粘在盒子的底面上用來固定攝像頭。盒內涂了一層導電涂料做電磁屏蔽。

2.3、模擬電路部分

上圖是這個制作中的模擬電路部分，它包含線性掃描相機中最為重要的器件。上面安裝了一個CCD線性傳感器和模擬電路。CCD線性傳感器是一枚東芝的TCD132D單色CCD，它對紅外光也敏感，所以為了獲得與人眼感覺相近的圖像需要一個紅外濾鏡（IRCF）。CCD線性傳感器需要一個來自主控電路板的時鐘信號驅動。傳感器的模擬圖像信號輸出先經(jīng)過一個可變增益放大器（AD8830），再由一個模數(shù)轉換器（ADC1173）轉化為數(shù)字信號。ADC1173的8位數(shù)字信號輸出送入主控電路板。像素采集率從0.5MHZ到2MHZ可變，但是模數(shù)轉換器必須在工作在至少兩倍采樣率的時鐘頻率下。每兩次采樣之后，向主控電路板輸出一次數(shù)字信號。

這是模擬電路部分的電路圖。

2.4、主控電路部分

主控電路板包括一個微處理器（MCU），一個可編程邏輯器件（PLD）和電源部分。微處理器的芯片是一個NXP的LPC2368，它集成了一個在72MHZ下工作的ARM7TDMI核心，512K字節(jié)內存，32K+16K+8K字節(jié)的SRAM，還有給力的外圍設備。它可以通過一個集成的SD卡控制器在4位原生模式下控制外置的MicroSD存儲卡。LPC系列的ARM微處理器廣泛用在現(xiàn)在的電子制作中，因為它的市場政策很對路，物美價廉。

一個可編程邏輯器件（LC4256V）被用來驅動CCD線性傳感器。PLD里配置了一個用來給傳感器提供時鐘的時鐘產(chǎn)生器和一個先入先出隊列。電源供應部分提供了數(shù)字電源（3.3V）。和模擬部分的電源（12V）。

這是主控電路部分的電路圖。