基于DSP56F805的便携式多功能超声波检测系统

DSP控制接口电路

DSP是整个系统的核心部分，控制整个电路的运行，并能够进行比较复杂的数据运算。DSP56F805集成了Motorola 的16位定点DSP微控制器内核DSP56800。DSP56F805具有32K×16bit的程序Flash，4K×16bit的数据Flash，有512×16bit的程序RAM和2K×16bit的数据RAM，可外部扩展64K×16bit的数据存储器和64K×16bit的程序存储器。该系列处理器具有丰富的I/O口，有14个专用的I/O引脚和18个复用引脚，每个引脚可独立地被配置位输入、输出或中断触发。DSP56F805支持7优先级共64个中断源。另外该芯片还集成了异步串行通信模块、同步串行通信模块、控制局域网模块、2个脉冲调制模块、4个定时器和8路12位ADC等多种外设模块。

测距时，回波信号经过接收电路的处理，经门限检测后输出为一脉冲信号，该信号触发DSP中断，利用DSP内部定时器，计算出超声波所经过时间和待测距离。

探伤时，DSP触发发射电路的同时，允许A/D采样，并将采样数据保存，同时，通过显示屏将波形实时地显示出来。另外回波信号通过门限检测后送入DSP中断输入引脚，如在界面回波到达之前有回波信号，则表明物体有缺陷，通过触发中断，计算出缺陷位置，并且在显示屏上显示缺陷位置值。由于根据回波的频谱图能进一步判明缺陷的性质，所以DSP还增加了FFT功能，将采集的回波时域数据变换到频域，并保存和显示，这部分由键盘来控制。

在超声波检测技术中，超声波在介质中的传播速度是一个重要参数，它的准确度直接关系到测量精度。超声波传播速度与传播介质有关，测距时，传播介质是空气，声速利用公式331.4+0.607 T(m/s)得到，T由温度传感器可得。探伤时，声速则随被测工件的材质不同而不同，这就需要在每次检测不同的工件时，先测量超声波在该工件中的传播速度。测量方法是先制作一已知厚度的相同材质的试块，根据试块两底面反射回波的时间差计算出声速，并保存在Flash中，这一步由系统自动完成，如果不改变被测工件，则不需再次测量。

电源模块

电源模块为整个系统供电。基于便携式检测仪器的要求，系统采用电池供电，能够输出几组正负电源，同时，该模块还带有充电功能。

软件流程

上电开始，首先对显示屏进行初始化，然后等待按键输入，系统设置了3分钟的待机时间，如果在设定的时间内没有操作系统自动转入睡眠
状态，关闭显示，进入低功耗模式。如有按键，则进入相应的功能模块，完成相应的操作。系统共分五个功能模块：测距、探伤、数据保存、数据发送和介质声速测定。所有功能模块都可以由用户通过键盘按键来控制运行与结束，系统状态和测量结果实时地在显示屏上显示出来。

结语

该系统能够实现自动测距、自动判伤和实时显示功能，并且利用测距原理，系统还增加了对规则物体的体积和面积的测量功能。