1. 概述
TI發(fā)布了針對于消費(fèi)級3D機(jī)器視覺和3D打印市場的新型控制器-DLPC347x系列。它可以為主流的3D掃描儀和3D打印機(jī)帶來精確的光控制和超高的圖像質(zhì)量。
DLPC347x系列控制器與針對顯示市場的DLPC343x控制器類似。兩個(gè)系列是pin to pin兼容并且只有幾個(gè)引腳的定義不同。這意味著客戶可以做非常少的修改,就可以將用于顯示應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)板修改為用于3D機(jī)器視覺和3D打印機(jī)應(yīng)用的光控制驅(qū)動(dòng)板。同時(shí)兩種驅(qū)動(dòng)板也可以實(shí)現(xiàn)兼容設(shè)計(jì),這會在下文中討論。
表1是針對不同DMD的DLPC347x系列控制器
表1: DLPC347x控制器以及對應(yīng)的DMD
DMD | 顯示應(yīng)用 | 光控制應(yīng)用 | 控制器數(shù)量 |
DLP2010/DLP2010NIR | DLPC3430 | DLPC3470 | 1 |
DLP3010 | DLPC3438 | DLPC3478 | 1 |
DLP4710 | DLPC3439 | DLPC3479 | 2 |
2. 引腳差別
DLPC347x系列控制器和DLPC343x系列控制器是pin to pin兼容的,僅有幾個(gè)引腳功能不同。表2列出了所有具有不同功能的引腳定義作為參考。詳細(xì)的引腳功能,請參考ti.com上的對應(yīng)控制器的數(shù)據(jù)手冊。
表2: 引腳差異
引腳名 | 輸入/輸出 | 定義(DLPC347x) | 描述 |
3DR | Input | Trigger In | 高或低有效脈沖,用于顯示下一個(gè)pattern |
GPIO_06 | Output | Patter Ready | 高或低有效,用于表示控制器可以接收trigger in信號 |
TSTPT_4 | Output | Trigger Out One | 高或低有效,與Vsync同步,最小脈沖寬度為20us |
GPIO_07 | Output | Trigger Out Two | 高或低有效,工作在pattern曝光時(shí)間 |
GPIO_05(1) | Input | NA | 主控制器的GPIO_5 需要和從控制器上的GPIO_6相連 |
TSTPT_2(1) | Output | NA | 主控制器的TSTPT2需要和從控制器上的3DR相連 (基于VINTF,可能會需要電平轉(zhuǎn)換芯片) |
注釋:(1)GPIO_05和TSTPE_2只使用與雙ASIC情況下的主控制器
3. 兼容設(shè)計(jì)
對于已經(jīng)有DLPC343x驅(qū)動(dòng)板設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的光機(jī)廠商,可以通過做非常少的修改來升級到DLPC347x驅(qū)動(dòng)板。另外,客戶可以通過增加額外的選擇性跳線實(shí)現(xiàn)DLPC343x和DLPC347x系統(tǒng)的自由切換,這可以幫助客戶降低研發(fā)成本和時(shí)間。圖1和圖2分別是單控制器和雙控制器的兼容設(shè)計(jì)圖。
圖1: 單控制器設(shè)計(jì)(1)
圖2:雙控制器設(shè)計(jì)(1)
注釋:(1)圖1和圖2中的紅色/藍(lán)色矩陣代表跳線
客戶可以通過表3中的配置,實(shí)現(xiàn)不同驅(qū)動(dòng)板的切換:
表3:DLPC343x和DLPC347x驅(qū)動(dòng)板切換
應(yīng)用 | 紅色跳線 | 藍(lán)色跳線 |
DLPC343x | 不安裝 | 安裝 |
DLPC347x | 安裝 | 不安裝 |
在雙控制器的的設(shè)計(jì)中,主控制器的TSTPT_2和從控制器的3DR信號中間有一個(gè)電平轉(zhuǎn)換芯片。值得注意的是是目前從主控制器上TSTPT_2上輸出的脈沖信號的脈寬只有25ns,不是所有的電平轉(zhuǎn)換芯片都能在這么短的時(shí)間內(nèi)將信號拉升到需要的電平,因此客戶需要選擇合適的電平轉(zhuǎn)換芯片來實(shí)現(xiàn)正確的功能。
對于系統(tǒng)集成廠商來說,通常只會針對某一特定的應(yīng)用,可以去除不需要的設(shè)計(jì)來降低系統(tǒng)尺寸。表4中描述了不同設(shè)計(jì)中可以刪除的冗余設(shè)計(jì)。圖3和圖4分別為針對顯示應(yīng)用和光控制應(yīng)用的簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
表4:DLPC343x和DLPC347x驅(qū)動(dòng)板簡化設(shè)計(jì)
應(yīng)用 | 紅色跳線 | 藍(lán)色跳線 |
DLPC343x | 刪除 | 直連 |
DLPC347x | 直連 | 刪除 |
圖3:DLPC343x顯示應(yīng)用簡化系統(tǒng)
圖4:DLPC347x光控制應(yīng)用簡化系統(tǒng)
4. 參考設(shè)計(jì)
TI已經(jīng)在ti.com上發(fā)布了顯示和光控制的EVM和參考設(shè)計(jì),客戶可以直接下載原理圖/PCB/BOM等。表5中列出了相關(guān)的參考設(shè)計(jì)鏈接,請直接訪問下載。
表5:參考設(shè)計(jì)鏈接
DMD | 控制器 | 參考設(shè)計(jì) |
DLP2010 | DLPC3430/5 | http://www.ti.com/tool/TIDA-00325 |
DLPC3470 | http://www.ti.com/tool/TIDA-080001 | |
DLP3010 | DLPC3438 | http://www.ti.com/tool/TIDA-00384 |
DLPC3478 | http://www.ti.com/tool/TIDA-080003 | |
DLP4710 | DLPC3439(x2) | http://www.ti.com/tool/TIDA-01226 |
DLPC3479(x2) | http://www.ti.com/tool/TIDA-080005 |
5. 在光控制應(yīng)用中如何使用這些引腳
DLPC347x常用的光控制模式有Free running模式和Trigger in模式,下文會以這兩種常用的pattern模式為例,介紹這些引腳的功能。
Free running模式:
Pattern Sequence配置如圖5所示,圖6為在DLP3010EVM-LC上實(shí)測的對應(yīng)波形圖。
圖5:Free running模式Sequence配置
圖6:DLP3010EVM-LC對應(yīng)波形圖
在Free running模式中,
DLPC347x控制器會產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)部的同步信號(Vsync)來觸發(fā)顯示pattern。
Trigger out 1信號與該內(nèi)部產(chǎn)生的Vsync信號同步。
Trigger out 2信號與pattern的曝光同步,有效脈沖寬度與pattern的曝光時(shí)間相同。
相鄰兩個(gè)pattern之間的暗場時(shí)間等于pre-exposure dark time和post-exposure dark time的和。
在3D機(jī)器視覺項(xiàng)目中,通常使用trigger out 2來觸發(fā)相機(jī)拍攝,實(shí)現(xiàn)投影和相機(jī)間的同步。需要注意的是相機(jī)的曝光時(shí)間需要包含完整的pattern的曝光時(shí)間,以防丟失pattern信息。
Trigger In 模式:
Pattern Sequence配置如圖7所示,圖8為在DLP3010EVM-LC上實(shí)測的對應(yīng)波形圖。
圖7:Trigger in模式Sequence配置
圖8:DLP3010EVM-LC對應(yīng)波形圖
在Trigger in模式中,
通過發(fā)送外部的觸發(fā)輸入信號來控制DLPC347x控制器顯示pattern。
DLPC347x控制器輸出pattern ready信號來通知是否準(zhǔn)備好接收外部觸發(fā)信號,外部觸發(fā)信號只有在pattern ready信號有效時(shí)才會生效。
Trigger out 2信號與pattern的曝光同步,有效脈沖寬度與pattern的曝光時(shí)間相同。
相鄰兩個(gè)pattern之間的暗場時(shí)間等于trigger in的周期與pattern曝光時(shí)間的差。這個(gè)時(shí)間需要大于pre-exposure dark time和post-exposure dark time的和。
在3D機(jī)器視覺項(xiàng)目中,外部產(chǎn)生的trigger in信號需要考慮pattern的周期和pattern ready信號的狀態(tài),避免在控制器處于忙碌狀態(tài)的時(shí)候輸出trigger in信號。
審核編輯:郭婷
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