无软件或驱动板损坏的ilx554b光谱仪，简单再利用方法

无软件或驱动板损坏的ilx554b光谱仪，简单再利用方法

本文介绍了一种重新利用一台损坏软件的ilx554b光谱仪的方法。作者通过ESP32开发板和Arduino代码重新开发光谱仪，详细描述了硬件连接、软件修改和测试结果。

收到一台光纤光谱仪，但找不到PC端软件。通过对比管脚，发现符合ilx554b管脚定义。

在GitHub上找到了一篇用ESP32驱动ilx554b的Arduino代码，可以将CCD信号通过串口传到上位机。于是购买了ESP32 WROOM开发板，并下载Arduino IDE。对代码进行了以下修订：

• 编译报错修正
• 曝光时间修改
• ROG、CLK管脚输出取反

修改后的代码如下：

if (n=='m'){ //m读数据
leitura();
}
if (n=='x'){ //x 连读数据十次
for (int j=0;j<10;j++) {
leitura();
delay(tint);
}
}
if (n=='t') { //显示曝光时间
Serial.println(tint/1000);
}
if (n=='w') { //曝光时间增加10ms
integra += 10;
}
if (n=='s') { //曝光时间减少10ms
integra -= 10;
}
if (n=='d') { //曝光时间加1ms
integra += 1;
}
if (n=='a') { //曝光时间减少1ms
integra -= 1;
}
n=' ';

硬件连接方面，只需连接ROG、CLK、VOUT三根线。利用原板上的6反相器作3.3~5V电平转换。

软件部分，作者找到了一个串口通讯+Dialog作图的VC++工程，并进行了修改。使用方法如下：

1. 发送按键，串口发m命令，将ESP32上的数据显示在Dialog上。
2. Timer，启动和停止定时发送。
3. xmin, xmax：显示区域的X轴对应CCD的像素范围。
4. ymin, ymax：显示区域的Y轴对应ADC转换的值范围。
5. search_peaks：搜索除主峰值之外多少个峰值。
6. startnm：像素0对应的光波波长。
7. endnm：像素2047对应的光波波长。

配置文件（ini）可以设置串口号和波特率，以及startnm和endnm的初始值：

[config]
波特率=115200
com口=com3
nodeid=1234
startnm=980.1
endnm=246.2

实测效果：

• 测氩离子激光
• 测两支红激光
• 测蓝光LED

波长校准

作者发现波长和CCD线数存在非线性关系，因此增加了多项式波长校准功能：

1. 选择lines/lamda checkbox，显示线数。
2. 将线数和波长输入Excel，插入平滑散点图。
3. 选择趋势线格式为二阶多项式，并将趋势线标签的数字显示位数增加。
4. 将Excel计算出的多项式系数C2、C1、C0输入配置文件。
5. 重新打开程序，不选择lines/lamda选项，此时显示校准后的波长值。

传感器响应补偿

ilx554b在不同波长下的感光度不同。作者将手册上的数据以图像格式导入MATLAB，通过ginput函数描点取出数据：

img = imread('e:\ilx554 XXXXXg');
min_x = 400;
max_x = 1000;
min_y = 0;
max_y = 1.0;
imagesc([min_x max_x], [min_y max_y], flipdim(img,1));
ii = 1;
while 1
pause(0.1);
[xdata,ydata,button] = ginput(1);
if button == 3
break;
end
if button == 1
listx(ii) = xdata;
listy(ii) = ydata;
ii = ii + 1;
end
end
figure;
plot(listx,listy);

补偿前后的光谱对比：