嵌入式雙CPU脈沖渦流檢測數據采集系統(tǒng)的設計與實現.pdf

1、脈沖渦流檢測是一種廣泛用于船舶、航空、冶金、化工、機械等行業(yè)的無損檢測技術,它具有結構簡單、靈敏度高、頻率特性好、可非接觸性測量和易于實現自動化等特點,能實時的檢測焊縫或鋼板中存在的缺陷,確保制造質量及便于后期檢測維護。針對裂紋渦流檢測中數據采集量大、實時性要求高的特點,設計一個快速性強、準確性高、穩(wěn)定性好、便于操作的新型渦流數據采集系統(tǒng)是一項十分必要的課題。
　　本文在分析脈沖渦流檢測基本原理的基礎上,介紹了典型脈沖渦流檢測系統(tǒng)

2、的構成,并對相關性能指標進行分析,提出了嵌入式雙CPU脈沖渦流檢測數據采集系統(tǒng)的總體方案。本方案中雙CPU數據采集系統(tǒng)是以DSP芯片TMS320F2812和單片機芯片W77E58為核心處理器的。其中,DSP主要負責數據采集和數字濾波;單片機主要負責指令控制、人機交換管理;雙口RAM進行雙CPU之間數據通信和數據共享。處理后的數據由單片機傳送上位PC機,以便進行后續(xù)離線分析處理。
　　整個數據采集系統(tǒng)可分為硬件部分和軟件部分。首先詳

3、盡的介紹了系統(tǒng)的硬件設計,主要包括信號預處理模塊、ADC轉換模塊、DSP外圍電路模塊、雙口RAM模塊、CPLD模塊、單片機模塊等。重點分析了雙CPU與雙口RAM間的通信,CPLD對單片機和DSP等器件的時序控制、串行數據轉化為并行數據以及單片機接口通信管理。
　　其次詳細敘述了系統(tǒng)軟件設計,主要包括DSP程序設計、數字濾波器設計、CPLD功能設計和單片機控制管理部分。詳盡敘述了DSP在CCS2.2上的程序設計,FIR濾波在MATL

4、AB中的設計以及在DSP上的實現,CPLD在Max+plusⅡ10.2上的功能設計和實現,單片機程序在KeilμVision3上的仿真和實現,以及通信界面在VC6.0++上的實現等。
　　最后對系統(tǒng)各個模塊軟硬件進行分調和系統(tǒng)級聯調試,并對采集到的數據進行處理,以及對出現的問題進行分析和解決。經實驗測試表明:本系統(tǒng)在準確性、高速性以及穩(wěn)定性等方面有較大的優(yōu)勢,并且采集后的數據能夠實時的上傳給上位機進行后期分析處理。論文最后部分對濾