基于USB2.0的多通道超声检测系统的设计

发布时间：2017-03-17 10:00

  本文关键词：基于USB2.0的多通道超声检测系统的设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在五大常规无损检测技术（超声检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测和渗漏检测）中,超声无损检测技术与其它无损检测技术相比，具有适用范围广、速度快、缺陷定位准确、成本低、灵敏度高、使用方便、对人体无害以及便于现场操作等优点。 当前，较为成熟的超声检测系统均采用PCI或ISA接口，其缺点是：安装麻烦，受计算机插槽数量、地址、中断资源的限制，可扩展性差。相对于PCI或ISA接口的超声采集系统来说，使用USB作为传输接口可直接热拨插，不受计算机插槽数量、地址、中断资源的限制，可扩展性强。超声波检测系统无需在PC机内部使用各种接口，是一个与PC机相对独立的整体，有助于减小外界的干扰，极大地提高了系统的可靠性和便携性。系统具有较强的实际应用价值和推广前景。 本课题分析大口径厚壁管材存在的缺陷，根据超声检测原理，选择了直射检测法、横波斜射法和纵波斜射法三种检测方法对大口径厚壁管材进行缺陷检测，设计使用USB接口作为与上位机通信的超声采集系统。系统中使用CYPRESS公司的CY7C68013A作为与上位机通信的USB2.0接口芯片；使用CPLD作为主处理器与CY7C68013A通信，产生门控信号选择有效回波信号，控制TLC5620产生增益信号，以及控制AD7891进行模数采集。利用Keil开发环境，完成CY7C68013A芯片的程序编写；在maxplus II开发环境中，，使用verilog语言，完成CPLD的程序编写；利用Microsoft VisualStudio2012开发环境，使用C++语言开发系统控制及信号处理软件。系统能够设置4通道超声探伤仪的工作参数，读取缓冲器中回波数据，对超声回波信号进行处理，去除噪声和干扰信号，绘出检测结果图形。
【关键词】：USB2.0 超声检测 CY7C68013A CPLD
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH878.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题背景、目的及意义9-10
• 1.2 超声检测仪器的现状10-12
• 1.2.1 国内仪器现状11
• 1.2.2 国外仪器现状11-12
• 1.3 论文主要内容12-13
• 第2章 厚壁管材缺陷超声检测原理13-19
• 2.1 厚壁管材检测对象13
• 2.2 厚壁管材的超声波检测方法13-17
• 2.3 超声探头的选择与安装17-19
• 第3章 超声检测硬件的设计19-49
• 3.1 超声发射与接收电路19-22
• 3.1.1 超声波发射电路20
• 3.1.2 增益放大电路20-21
• 3.1.3 门选电路21
• 3.1.4 峰保电路21-22
• 3.2 超声采集与控制电路设计22-49
• 3.2.1 增益硬件电路设计23
• 3.2.2 模数采集硬件电路设计23-24
• 3.2.3 USB 2.0 接口通信的设计24-40
• 3.2.3.1 USB 2.0 接口芯片（FX2LP）介绍24-29
• 3.2.3.2 FX2LP 的程序引导与烧录29-33
• 3.2.3.3 FX2LP 的固件开发33-38
• 3.2.3.4 FX2LP 的硬件电路设计38-40
• 3.2.4 CPLD 的控制模块设计40-49
• 3.2.4.1 USB_Interfaces 模块的设计41-43
• 3.2.4.2 mcu 模块的设计43
• 3.2.4.3 触发模块的设计和峰保复位信号43-45
• 3.2.4.4 增益模块的 CPLD 驱动设计45-46
• 3.2.4.5 门控制模块的设计46-47
• 3.2.4.6 模数采集的 CPLD 驱动设计47-48
• 3.2.4.7 缓冲模块的设计48-49
• 第4章 主控界面设计与实现49-58
• 4.1 识别 FX2LP 芯片49-50
• 4.2 数据传输50-52
• 4.3 自定义复位命令传输52-53
• 4.4 参数、数据的保存和打开53
• 4.5 用 C++实现中值滤波53-54
• 4.6 数据显示54-55
• 4.7 软件界面55-56
• 4.8 数据结果与处理56-58
• 第5章 总结与展望58-60
• 5.1 全文总结58
• 5.2 研究展望58-60
• 参考文献60-63
• 攻读硕士学位发表的论文63-64
• 致谢64-65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：252680