計(jì)算機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告--基于fpga的漏磁檢測(cè)電路設(shè)計(jì)-wenkub
2023-04-07 12:19:14 本頁(yè)面
【正文】 BEGIN IF(CLK39。next_state=st0。LOCK=39。 WHEN st4=ALE=39。039。039。) THEN next_state=st3。OE=39。START=39。039。139。next_state=st1。LOCK=39。其核心代碼如下：designed by G_XW CASE current_state IS WHEN st0=ALE=39。s。address_signal=conv_std_logic_vector(q,2)。 then if(q=3) then q:=0。architecture one of address is begin process(clk) variable q :integer range 0 to 3。最終得到了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)要求的代碼。比如說(shuō)100個(gè)傳感器的話我們就可以用8個(gè)十六選一和1個(gè)八選一的數(shù)據(jù)選擇器，這樣就需要通道選擇控制信號(hào)去與這些芯片的地址信號(hào)相連，從而選中100個(gè)傳感器。第三種方法網(wǎng)表輸入：對(duì)在其它軟件系統(tǒng)上設(shè)計(jì)的電路，可以采用這種方法，而不必重新進(jìn)行輸入。第二種方法就是硬件描述語(yǔ)言輸入：Quartus II支持多種硬件描述。Quartus II的設(shè)計(jì)輸入方法有很多種，可以靈活的運(yùn)用，主要方法有三種，簡(jiǎn)要介紹如下：第一種方法就是原理圖輸入法，這種方法是最為直接的方法，由用Quartus II提供的各種原理圖庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)輸入。目前應(yīng)用于管道無(wú)損檢測(cè)的方法包括有超聲檢測(cè)、射線檢測(cè)、渦流檢測(cè)、漏磁檢測(cè)及滲透檢測(cè)，這五種方法就是人們常說(shuō)的五大常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。因此研究高效、經(jīng)濟(jì)可行的管道長(zhǎng)距離無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及研發(fā)高精度在線管道漏磁檢測(cè)系統(tǒng)具有極大的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)效益。從調(diào)試結(jié)果可以得出，基于FPGA的漏磁檢測(cè)系統(tǒng)及控制具備相當(dāng)?shù)目尚行约皩?shí)用性。這些模塊主要包括磁場(chǎng)信號(hào)采集、通道選擇、模數(shù)轉(zhuǎn)換、串口通信等4個(gè)模塊。以往的傳感器，其精度比較低，采樣周期較長(zhǎng)，MCU尚且可以勝任?；贔PGA漏磁檢測(cè)電路設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)課程設(shè)計(jì)論文 題 目： 基于FPGA的漏磁檢測(cè)電路設(shè)計(jì)學(xué) 院： 測(cè)試與光電工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)： 電子科學(xué)與技術(shù)班級(jí)學(xué)號(hào)： 09083120 學(xué)生姓名： 陶智 指導(dǎo)教師： 柴明鋼 二零一二年六月 基于FPGA漏磁檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：陶智 班級(jí)：090831 指導(dǎo)老師：柴明鋼摘要: 鐵磁材料缺陷的漏磁檢測(cè)是一種有效的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，能夠在不影響和破壞材料的屬性的情況下，完成對(duì)設(shè)備和材料存在的缺陷檢測(cè)。但是隨著對(duì)檢測(cè)速度、精度的要求越來(lái)越高，檢測(cè)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生非常大的數(shù)據(jù)，處理和保存這些數(shù)據(jù)就超出了MCU的能力，因此很有必要對(duì)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。其中磁場(chǎng)信號(hào)采集利用霍爾傳感器UGN3503，通道選擇用CD4052BE實(shí)現(xiàn),模數(shù)轉(zhuǎn)換用ADC0809實(shí)現(xiàn)；串口通信模塊實(shí)現(xiàn)FPGA與PC機(jī)通信。關(guān)鍵字：漏磁檢測(cè) FPGA 信號(hào)采集 串口通信目 錄1 引言 32 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 3 設(shè)計(jì)平臺(tái)Quartus II 4 通道選擇控制模塊 4 A/D轉(zhuǎn)換控制模塊 5 串口通信模塊 6 分頻與倍頻模塊 83 仿真與調(diào)試 9 FPGA調(diào)試簡(jiǎn)介 9 通道選擇控制模塊仿真及調(diào)試 9 A/D轉(zhuǎn)換控制模塊仿真及調(diào)試 10 串口通信模塊仿真及調(diào)試 11 頂層設(shè)計(jì)仿真及調(diào)試 124 設(shè)計(jì)結(jié)果與總結(jié) 13 結(jié)果與總結(jié) 13參考文獻(xiàn) 14致謝 14 管道作為一種經(jīng)濟(jì)、高效而安全的物料傳輸手段，在石油化工及天然氣等產(chǎn)業(yè)中具有不可替代的作用。 管道檢測(cè)技術(shù)的研究已有近四十年歷史，它是一個(gè)涉及多學(xué)科領(lǐng)域的研究項(xiàng)目，具有大量的理論研究問(wèn)題和大量的工程技術(shù)問(wèn)題。除此以外，還包括有微波檢測(cè)技術(shù)、激光檢測(cè)技術(shù)、紅外檢測(cè)技術(shù)等非常規(guī)檢測(cè)手段，在這些方法中漏磁檢測(cè)技術(shù)是應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的鐵磁性管道缺陷檢測(cè)技術(shù)，它適于多種傳輸介質(zhì)，對(duì)鐵損失等最常見(jiàn)的管道缺陷有非常好的檢測(cè)效果。為提高效率，采用這種方法輸入的時(shí)候應(yīng)采用自頂向下邏輯分塊，即把大規(guī)模的電路劃分成若干小塊的方法。描述語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)是效率高，結(jié)果也容易仿真，信號(hào)觀察也較方便。現(xiàn)實(shí)中為了保證設(shè)計(jì)的效率，功能的完整往往采用多種方法相結(jié)合的方式，而不是拘泥于某一種，例如本設(shè)計(jì)中就是利用前兩種方法相結(jié)合，在利用QuartusII自身提供的相關(guān)模塊基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)其他模塊。但是考慮到實(shí)驗(yàn)室條件和成本，我只用了四個(gè)霍爾傳感器，但還是需要通道選擇控制模塊去選中傳感器。部分代碼如下所示： designed by G_XW the address block entity address is port( clk:in std_logic。 begin if clk39。 else q:=q+1。end process。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，此時(shí)外部可以控制OE由低電平變?yōu)楦唠娖剑M(jìn)入有效輸出階段。039。139。 WHEN st1=ALE=39。LOCK=39。next_state=st2。039。039。 ELSE next_state=st2。START=39。OE=39。039。139。 WHEN OTHERS=next_state=st0。EVENT AND CLK=39。END PROCESS REG。EVENT THEN DOUT=REG_0。由于ADC0809采用通用串口通信方式。實(shí)現(xiàn)串口通信主要需要完成兩部分工作：將串口電平轉(zhuǎn)換為設(shè)備電路板的工作電平，即實(shí)現(xiàn)RS232電平和TTL/CMOS電平的轉(zhuǎn)換；接收并且檢驗(yàn)串行的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)變成并行的并提供給處理器處理。信息傳輸可隨時(shí)地或間斷地進(jìn)行，不受時(shí)間的限制。幀與幀之間用高電平分開(kāi)。部分代碼如下所示：designed by G_XWarchitecture behavior of transfer istype state_type is (xidle,xstart,xwait,xshift)。 輸出數(shù)據(jù) begintx_reg=39。 39。 計(jì)數(shù)器，用來(lái)發(fā)送variable bitt: integer range 0 to 9 :=0。 異步初始化，狀態(tài)機(jī)設(shè)置為空閑狀態(tài) txds=39。 then 開(kāi)始發(fā)送信號(hào)觸發(fā) state
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1