DAC-3D 产业化系统 V3.0

🎯 项目简介

基于FPGA+运动控制卡的**色散差动共聚焦(DAC-3D)**产业化光学检测系统。

🌟 V3.0 新特性

• 🚀 软件在环模式 - 完全脱离硬件运行
• 🎨 144孔物料盘可视化 - 12×12优雅显示
• 🔍 智能瑕疵检测 - 自动识别和分类
• 💾 完整数据库系统 - 批次管理和追溯
• ✨ 优雅人机交互 - 专业工业级界面
• 🧪 完整测试套件 - 质量保证

核心特性

• 硬件同步触发: FPGA实现亚微秒级精度的多设备同步
• 分层架构设计: 5层架构确保系统稳定性和可扩展性
• 模块化驱动: 硬件抽象层(HAL)支持设备热插拔和替换
• 状态机控制: 严格的状态转换确保流程可控
• 产业化级别: 面向量产设计,支持多项目并行开发

系统架构

Layer 4: 应用层(PyQt5 + Napari)
Layer 3: 服务层(扫描/算法/数据服务)
Layer 2: 核心层(状态机/事件总线/调度器)
Layer 1: 硬件抽象层(FPGA/Motion/Camera/DMD/Light)
Layer 0: FPGA实时控制层(Zynq-7020)

硬件配置

组件	型号	功能
FPGA主控	Zynq-7020	实时触发控制
XY运动	ZMotion ZMC408	二维扫描
Z轴定位	PI P-725	纳米精度聚焦
相机	Basler acA2040×3	三通道图像采集
光调制	DLP6500	结构光投影
光源	RGB LED	多角度照明

⚡ 快速开始

方式1: 一键启动（推荐）

Windows: 双击 START.bat

Linux/Mac:

chmod +x start.sh
./start.sh

方式2: 命令行启动

# 1. 安装依赖
pip install -r requirements.txt

# 2. 运行系统（软件在环模式）
python main_sil.py

# 3. 或运行真实硬件模式
python main.py

界面操作

1. 点击 [连接硬件] → 自动连接（SIL模式无需真实硬件）
2. 点击 [回零] → 系统初始化
3. 点击 [开始检测] → 自动检测144孔
4. 点击孔位 → 查看详情和瑕疵信息

详细指南: 阅读 RUN_ME_FIRST.md 📖

开发指南

目录结构

dac3d/              # 核心代码包
├── core/           # 核心层
├── hal/            # 硬件抽象层
├── services/       # 服务层
├── algorithms/     # 算法库
└── utils/          # 工具库

ui/                 # 用户界面
├── main_window.py
└── widgets/

fpga/               # FPGA工程
├── vivado/         # Vivado工程源码
├── pynq/           # PYNQ overlay
└── arm/            # ARM端程序

configs/            # 配置文件
tests/              # 测试用例
docs/               # 文档

代码规范

1. 所有硬件驱动必须实现HAL接口
2. 使用类型注解(Type Hints)
3. 遵循PEP 8代码风格
4. 单元测试覆盖率>80%
5. 提交前运行pytest和mypy

添加新设备

1. 在dac3d/hal/interfaces.py中定义接口
2. 在相应子目录实现具体驱动
3. 在configs/devices.yaml中配置参数
4. 编写单元测试

技术支持

• 文档: docs/
• 问题反馈: 提交Issue
• 开发讨论: 团队Wiki

许可证

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