1. 概述

TI發(fā)布了針對(duì)于消費(fèi)級(jí)3D機(jī)器視覺和3D打印市場(chǎng)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(duì)顯示市場(chǎng)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(huì)在下文中討論。

表1是針對(duì)不同DMD的DLPC347x系列控制器

表1: DLPC347x控制器以及對(duì)應(yīng)的DMD

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(qǐng)參考ti.com上的對(duì)應(yīng)控制器的數(shù)據(jù)手冊(cè)。

表2: 引腳差異

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(duì)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(jí)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

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(hào)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(hào)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(hào)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(duì)于系統(tǒng)集成廠商來說，通常只會(huì)針對(duì)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(duì)顯示應(yīng)用和光控制應(yīng)用的簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

表4：DLPC343x和DLPC347x驅(qū)動(dòng)板簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)

圖3：DLPC343x顯示應(yīng)用簡(jiǎn)化系統(tǒng)

圖4：DLPC347x光控制應(yīng)用簡(jiǎn)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(qǐng)直接訪問下載。

表5：參考設(shè)計(jì)鏈接

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(huì)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(cè)的對(duì)應(yīng)波形圖。

圖5：Free running模式Sequence配置

圖6：DLP3010EVM-LC對(duì)應(yīng)波形圖

在Free running模式中，

DLPC347x控制器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)部的同步信號(hào)（Vsync）來觸發(fā)顯示pattern。

Trigger out 1信號(hào)與該內(nèi)部產(chǎn)生的Vsync信號(hào)同步。

Trigger out 2信號(hào)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(chǎng)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(cè)的對(duì)應(yīng)波形圖。

圖7：Trigger in模式Sequence配置

圖8：DLP3010EVM-LC對(duì)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(hào)來控制DLPC347x控制器顯示pattern。

DLPC347x控制器輸出pattern ready信號(hào)來通知是否準(zhǔn)備好接收外部觸發(fā)信號(hào)，外部觸發(fā)信號(hào)只有在pattern ready信號(hào)有效時(shí)才會(huì)生效。

Trigger out 2信號(hào)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(chǎng)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(hào)需要考慮pattern的周期和pattern ready信號(hào)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(hào)。

審核編輯：郭婷