【正文】 技術(shù)制造的高性能 8 位單片機(jī)。 80C52 芯片有 40 根引腳，其引腳如圖41 所示： 圖 41 80C52 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 電源線： 2 根 Vcc：編程和正常操作時(shí)的電源電壓，接 5V。 Vss：低電平。 晶振： 2 根 XTAL1：振蕩器的反向放大器輸入，使用外部振蕩器時(shí)必須接地。 XTAL2：振蕩器的反向放大器輸出和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入，當(dāng)使用外部振蕩器時(shí)用于輸入外部振蕩信號。 I/O 口共有 P0、 P P P3 四個(gè) 8 位口， 32 根 I/O 線。 P0 口： 8 位漏極開路雙向并行 I/O 端口。當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，它是地址總線和數(shù)據(jù)總線復(fù)用；單片應(yīng)用時(shí)作雙向 I/O 口。 P2 口： 8 位準(zhǔn)雙向并行 I/O 口。當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)作 8 位地址總線用，不作外部擴(kuò)展時(shí)，作準(zhǔn)雙向并行 I/O 口用。程序校驗(yàn)時(shí)作 8 位地址總線用。 P3 口：具有內(nèi)部上拉電路的 8 位準(zhǔn)雙向并行 I/O 口。 控制線 RST/VPD：當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 VCC 掉電期間，此引腳可接上備用電源，以保證內(nèi)部 RAM 的數(shù)據(jù)不丟失。 ALE/PROG：當(dāng) 訪問外部存儲器時(shí)， ALE（允許地址鎖存） 的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器， ALE 端仍以不變的頻率周期性地出現(xiàn)正脈沖信號， 此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此，它可用作對外輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)目的。 PSEN:訪問外部程序存儲器選通信號，低電平有效。此時(shí)的輸出是外部程序存儲器的讀選通信號。在從外部程序存儲器取指令（或常數(shù)）期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN 有效。 EA/VPP： EA 為訪問外部或內(nèi)部程序存儲器選擇信號。當(dāng) EA 保持高電平時(shí)，為訪問內(nèi)部程序存儲器；當(dāng)程序指針 PC 值超過片內(nèi)程序存儲器地址時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向外部程序存儲器繼續(xù)運(yùn)行；當(dāng) EA 保持低電平，則只能訪問外部程序存儲器。 A\D 轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換器 的功能是 將 不太 容易直接檢測的 模擬量轉(zhuǎn)換成 較為方便操作的 數(shù)字量，通常也 稱為 ADC。一般來說傳感器的輸出信號大部分都是模擬信號如：電壓、電流等。但是計(jì)算機(jī)只能識別數(shù)字信號，所以傳感器信號一般都得進(jìn)過 A\D 轉(zhuǎn)換器之后再與計(jì)算機(jī)相連接。所以 A\D 轉(zhuǎn)換器是數(shù)據(jù)采集過程中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。 在此選擇ADC1143 型 A/D 轉(zhuǎn)換器， ADC1143 的工作方式 是 16 位 的 逐次逼近。它 主要部件 有寄存器、高質(zhì)量耦合電容 、 低功耗比較器 、 內(nèi)部時(shí)鐘、以及模擬輸入電阻網(wǎng)絡(luò)和組成濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 的 [21]。 以下是 AD 轉(zhuǎn)換器 特征 ： （ 1） 分辨率。用于表現(xiàn) AD 轉(zhuǎn)換器對輸入微小量的敏感 程度。 （ 2） 轉(zhuǎn)換速率。是指完成一次從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字的 AD 轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間的倒數(shù)。 （ 3） 量化誤差。由于 AD 的有限分辨率而引起的誤差，即有限分辨率 AD 的階梯狀轉(zhuǎn)移特性曲線與無線分辨率 AD 的轉(zhuǎn)移特性曲線（直線）之間的最大偏差。 （ 4） 偏移誤差。輸入信號為零時(shí)輸出信號不為零的值，可外接電位器調(diào)至最小。 （ 5） 滿刻度誤差。滿刻度輸出時(shí)對應(yīng)的輸入信號與理想輸入信號值之差。 外部存儲器設(shè)計(jì) 基于本課題的使用要求，本課題選用 80C52 單片機(jī)， 1 片 ADC1143，由于用到外部存儲器，故必須是有地址鎖存器和譯碼器，在 此選擇 74LS373 地址鎖存器和74LS138 譯碼器 。 如圖 所示 : 圖 74LS373 引腳圖 當(dāng) 74LS373 用作地址鎖存器時(shí)，輸出 OE 端接地，表示輸出三態(tài)門一直打開。把OE 為低電平狀態(tài)，此時(shí)鎖存器端 C 為高電平狀態(tài)，輸出端 Q0Q7 的狀態(tài)與 D0D7端口狀態(tài)相同，當(dāng) C 端朝負(fù)方向發(fā)生跳變時(shí)，輸入端 D0D7 數(shù)據(jù)就會存入 Q0Q7 端口。把單片機(jī)的 ALE 端口直接與 74LS373 的 C 端連接，輸入端 D0D7 與短篇集的P0 口相接，輸出端是第 8 位的地址。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 74LS138 引腳圖 74LS138 是 3/8 類型的 譯碼器，即 如果輸入 3 個(gè)信號 ，可以最多 得到 8 個(gè)輸出 的狀態(tài)。 G G2A、 G2B，是數(shù)據(jù)允許輸出端， G2A,G2B 低電平有效。 G1 高電平有效。A,B,C 端口 為譯碼信號輸入端， Y0Y7 端口 低電平有效 且 為譯碼輸出端。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 5 結(jié) 論 本系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn) 石油管道過渡帶內(nèi)表面 的自動(dòng)測量，從而對管道的加工缺陷及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理。測試 系統(tǒng) 包括 機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、 電機(jī) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng) 、 傳感器的調(diào)整和固定 系統(tǒng)等幾個(gè)部分，系統(tǒng)利用 各個(gè)系統(tǒng)的互相合作 ， 完成對石油管道過渡帶內(nèi)表面狀況的測量，對所檢測的結(jié)果進(jìn)行合理分析即可 實(shí)現(xiàn) 石油管道內(nèi)表面缺陷檢測 。 由于本課題 雖然只能對某 一種 國定 直徑的管道 過渡帶 內(nèi)表面 進(jìn)行 檢測 。如果需要檢測其他直徑的管道需要更換夾具 ， 對于超過傳感器量程的過大直徑的管道還需要更換適當(dāng)?shù)膫鞲衅?，并把傳感器調(diào)節(jié)到合適的位置就可以。這樣整個(gè)系統(tǒng)的工作將會變得更有意義。如果對 本系統(tǒng) 管道中心 進(jìn)行有效的 定位，設(shè)計(jì)出對不同直徑管道中心有效定位的 方案 ，就可以有效的完善系統(tǒng) ，使系統(tǒng)檢測的結(jié)果更加的精準(zhǔn)。雖然這個(gè)問題在 本方案中沒有得到準(zhǔn)確的解決，但是它對本實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響不是很大。隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，或者以后同學(xué)的努力，我認(rèn)為如果解決這個(gè)問題將變得非常容易。 這個(gè) 檢測 系統(tǒng) 只是一種 管道內(nèi)表面缺陷的檢測提供了方法， 而且 運(yùn)用 此思路可以擴(kuò)展到不同直徑 或不同類型 的管道檢測。 如果把夾具以及 傳感器的 安裝加工定位 精 度進(jìn)行提高，就能有效的 等方面還需進(jìn)行有效地改進(jìn)和提高提高整個(gè)系統(tǒng)的 測試準(zhǔn)確度 ，電路 設(shè)計(jì) 部分的 一些 模 小 塊需進(jìn)一步完善。 鑒于本人 所 學(xué)習(xí) 掌握的專業(yè)知識范圍有限，我所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)仍然存在許多不足之處。其中測量精度 還不是很高 ，機(jī)械 結(jié)構(gòu) 過于 簡 單，結(jié)構(gòu)笨重 ， 運(yùn)行的 效率也不是很高，衷心希望老師們能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行指正， 我會繼續(xù)努力，爭取把設(shè)計(jì)做的更完美 。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 參 考 文 獻(xiàn) [1]沈建中 ,黎連修 .超聲無損檢測的進(jìn)展 [J].無損檢測 01991(2):312 [2]劉松平 ,陳積懋 . 模態(tài)聲發(fā)射檢測技術(shù) [J]. 無損檢測 02021(1):31241. 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