基于X射线子午线轮胎检测的数据采集系统研制

发布时间：2017-10-18 12:17

  本文关键词：基于X射线子午线轮胎检测的数据采集系统研制

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【摘要】：轮胎是汽车、工程车、功能车等车辆的重要部件,在工业生产和人民日常生活中发挥着重大的作用。最近几年,伴随着我国房地产,交通建设,能源开采等行业的迅猛发展,对轮胎的质量提出了更高的要求,相应的对轮胎检测设备的需求和检测能力的要求也越来越高。但是目前国内的轮胎检测设备厂商基本没有独立的设计生产能力,关键部件都是选用国外进口器件。国外进口整体设备又不能很好的适应的国内轮胎检测的质量指标。这些情况就迫切需要国内研究机构开发一套能够快速准确的对轮胎进行检测的设备。本文主要是对基于X射线的子午线轮胎检测系统进行了研究,提出了一套轮胎检测的探测器方案和数据采集系统方案;本文采用模块化和层次化的设计思路,针对系统大数据,多通道的现实情况,将系统分为若干个独立的单元模块,分别是探测模块、数据采集模块和数据传输模块。这样的设计方法使得系统有很好的扩展性和灵活性,可以根据实际应用来对系统进行更改适配,从而避免了对系统重新设计,节省了资源;本文采FPGA芯片作为数据采集系统的主控芯片,DDC232作为探测模块的A/D转换芯片。课题的主要工作分为两个部分,分别是硬件电路设计和软件逻辑设计。硬件设计主要在AD10平台上进行;软件逻辑设计使用VHDL语言编写,在Quartus2平台上实现。调试阶段借助ICT研究中心的测试软件和逻辑分析仪进行数据测试,有效的完成了系统的调试工作。
【关键词】：轮胎检测 U型探测器 数据采集 FPGA DDC232
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U463.341;U467
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 课题研究背景7-8
• 1.2 国内外设备研究现状8-9
• 1.2.1 国外的x射线检测设备研究现状8-9
• 1.2.2 国内的x射线检测设备研究现状9
• 1.3 研究意义9-10
• 1.4 本文的研究内容10-11
• 2 X射线轮胎检测系统研究11-21
• 2.1 X射线轮胎检测的成像原理11-12
• 2.2 X射线轮胎检测系统组成12-13
• 2.3 X射线源系统13-14
• 2.4 机械扫描系统14-15
• 2.5 轮胎探测器系统15-18
• 2.6 数据采集系统18-19
• 2.7 计算机系统19
• 2.8 本章小结19-21
• 3 数据采集系统硬件实现21-39
• 3.1 数据传输层实现方案21-22
• 3.2 数据采集层实现方案22-27
• 3.2.1 A/D转换模块器件选型23-24
• 3.2.2 数据采集板控制核心器件选型24-25
• 3.2.3 DDC232 工作原理25-27
• 3.3 信号探测层实现方案27-31
• 3.3.1 探测器剖析27-28
• 3.3.2 探测器比较和选型28-29
• 3.3.3 信号探测层结构29-31
• 3.4 系统硬件电路实现31-38
• 3.4.1 探测转换模块电路实现31-33
• 3.4.2 采集控制模块硬件电路实现33-38
• 3.5 本章小结38-39
• 4 数据采集控制系统的数字逻辑实现39-61
• 4.1 开发语言39-40
• 4.2 系统的开发流程40-42
• 4.3 FPGA逻辑设计框架42-43
• 4.4 PLL时钟控制模块43-44
• 4.5 复位模块44-45
• 4.6 命令接收模块45-47
• 4.7 命令解析模块47-49
• 4.8 DDC232 控制模块49-54
• 4.9 数据采集模块54-56
• 4.10 RAM存储模块56-57
• 4.11 数据发送模块57-59
• 4.12 本章小结59-61
• 5 系统测试和性能分析61-69
• 5.1 硬件测试61-62
• 5.2 软件逻辑测试62-67
• 5.2.1 模块逻辑测试62-63
• 5.2.2 整体系统测试63-67
• 5.3 性能分析67-68
• 5.4 本章小结68-69
• 6 总结与展望69-73
• 6.1 系统总结69-70
• 6.2 论文总结70-71
• 6.3 项目展望71-73
• 致谢73-75
• 参考文献75-77
• 附录 A. 作者在攻读硕士学位期间取得的科研项目目录77

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本文编号：1054895