基于单片机及CPLD的B超检测工装设计

文章摘要：图3 发射、接收工装设计电路中接收部分原理图软件设计本工装使用CPLD产生发射波形，使用微处理器AT89S52控制整个工装板，还给要测试的B超板（AFE9*）提供继电器和高压开关的切换指令。发射波形的产生周期20ms、脉宽330ns、带660ns死区时间的2个方向相反的脉冲信号，是用Verilog HDL语言编写，由EPM7064的21脚和25脚输出。源码如下：module pwm(clock,pwm_out,pwm_out1);input clock;output pwm_out;output pwm_out1;reg [20:0] count;reg pwm_reg;reg pwm_reg

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　　图3 发射、接收工装设计电路中接收部分原理图

　　软件设计

　　本工装使用CPLD产生发射波形，使用微处理器AT89S52控制整个工装板，还给要测试的B超板（AFE9*）提供继电器和高压开关的切换指令。

　　发射波形的产生

　　周期20ms、脉宽330ns、带660ns死区时间的2个方向相反的脉冲信号，是用Verilog HDL语言编写，由EPM7064的21脚和25脚输出。源码如下：

　　module pwm(clock,pwm_out,pwm_out1);

　　input clock;

　　output pwm_out;

　　output pwm_out1;

　　reg [20:0] count;

　　reg pwm_reg;

　　reg pwm_reg1;

　　always @ (posedge clock)

　　begin

　　count=count+1;

　　if (count<4) //330ns脉宽

　　begin

　　pwm_reg=1;

　　pwm_reg1=1;

　　end

　　else if (count<12)//660ns死区时间

　　begin

　　pwm_reg=0;

　　pwm_reg1=1;

　　end

　　else if(count<21'd16) //330ns负脉冲

　　begin

　　pwm_reg=0;

　　pwm_reg1=0;

　　end

　　else if(count==21'd240000)//12M晶振，12000000/240000=50Hz，即20毫秒

　　begin

　　unt=21'd000000;

　　pwm_reg=1;

　　pwm_reg1=1;

　　end

　　else

　　begin

　　pwm_reg=0;

　　pwm_reg1=1;

　　end

　　end

　　assign pwm_out=pwm_reg;

　　assign pwm_out1=pwm_reg1;

　　endmodule

　　微处理器AT89S52控制代码

　　微处理器AT89S52外接3个轻触开关S3、S4、S5，S3接外中断0，用于继电器控制，上电默认选择探头1（PROBE A），按下S3，则选择探头2（PROBE B），再次按下无效（防止带电换探头）。再重新上电，才能选择探头1。S4接外中断1，上电默认24个通道、96阵元是每隔2s自动检测的，若需要人工检测，则按下S4，此时，每按一次S4，则检测下一通道和阵元。S5是复位开关。根据硬件连接，设置如下：

　　uchar m=0;//用于96阵元的选择

　　uchar n=0;//默认选择探头1

　　uchar l=0;//用于24通道的选择

　　uchar k;

　　sbit SDATA1= P1^0; //移位数据1

　　sbit SCLK1= P1^1; //移位时钟1

　　sbit SLD1= P1^2; //移位锁定

　　sbit RESET1=P1^3;//复位1

　　sbit SDATA3= P1^4; //移位数据3

　　sbit SCLK3= P1^5; //移位时钟3

　　sbit SLD3= P1^6; //移位锁定

　　sbit RESET3=P1^7;//复位3

　　sbit SDATA2= P0^0; //移位数据2

　　sbit SCLK2= P0^1; //移位时钟2

　　sbit SLD2= P0^2; //移位锁定

　　sbit RESET2=P0^3;//复位2

　　sbit SRELAY=P0^4;//探头继电器选择

　　定时器自动检测子程序

　　void serves_timer2() interrupt 5 using 0

　　{

　　EA=0;

　　TF2=0;

　　k=k+1;

　　if(k==40)//2秒

　　{ k=0;

　　m=m+1;

　　l=l+1;

　　if( m>96) m=1;

　　if (l>24) l=1;

　　DELAY1s( );

　　for (j=0;j<8;j++)

　　{

　　HV20220_1(l) ;

　　HV20220_2( m) ;

　　HV20220_3(m);

　　}

　　}

　　else{}

　　EA=1;

　　}

　　在本程序中，if( m>96) m=1;if (l>24) l=1; 即：96个阵元是对应24个通道的，在实际的B超工作过程中，一个通道工作的时候，同时会有4个按一定规律排列的阵元在工作。本工装不仅独立检测24个通道的每个通道，同时还检测96个阵元中的每一个，因此，检测96个阵元，24个通道运行了4次。

　　轻触开关S4外中断1子程序

　　void serves_int1() interrupt 2 using 2//外中断1

　　{

　　EA=0;

　　TR2=0;//停止计数

　　m=m+1;

　　l=l+1;

　　if( m>96) m=1;

　　if (l>24) l=1;

　　DELAY1s( );

　　for (j=0;j<8;j++)

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