基于DSP的超声波应力消除机液晶面板设计

摘要

金属焊接过程中,由于不均匀温度场的存在,导致焊件不均匀膨胀与收缩,从而使焊件内部产生焊接变形并产生焊接应力。焊接应力的存在直接影响金属构件的承载能力、降低焊接接头及整个金属构件的疲劳强度,在遇到外力时,将会产生疲劳断裂或脆性断裂而引发事故。相关研究表明,频率位于10kHz-100kHz的超声波,对焊接部位冲击处理,可大幅度改善焊接部位薄弱的物理性质。超声波应力消除机主电路是一个逆变电路,将市电50/60Hz变频成10-100kHz,然后通过作功部件换能器,把电能转换成震动机械能,对外部冲击处理。超声波应力消除机的功率较大时,换能器与超声波电源容易脱离谐振状态,换能器转换效率降低甚至不工作,因此,该领域研究重心都放在频率的跟踪上,显示部分比较简单,与现代大屏幕、彩色显示相比落后。及时、准确、多方位反映超声波应力消除机的工作状态,主要是指应力消除机输出信号的波形状况以及幅度、频率、频谱等至关重要的参数,便成为本课题研究需求的由来。
　　该设计采用DSP、FPGA两种处理器,能够完成波形数据的采集、存储,电压、频率参数的测量,以及在7寸TFT-LCD上显示。该电路系统架构合理,资源丰富,可供进一步开发的空间较大,灵活性、兼容性较强,DSP主频达到96MHz,FPGA主频达160MHz,是一种高速的数据采集与处理电路系统。该电路大致工作过程:A/D转换器通过多通道缓冲串行口(McBSP)与DSP交换数据;DSP根据这些数据计算显示所需的位置信息,并将这些信息分批次传给FPGA;FPGA有两个功能,接收DSP送来的数据并合成写SRAM时序,以及从SRAM读取数据并驱动TFT-LCD。实验结果表明,该系统运行状况良好,基本达到了预期目标。

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Contents

第1章 绪论

1.1 超声波应力消除机概述

1.2 数据采集与处理概述

1.3 课题的来源、内容、研究现状

第2章 超声波应力消除机及其接口电路

2.1 超声电源

2.2 接口电路

第3章 系统软硬件设计

3.1 系统电路设计

3.2 各接口电路具体介绍

3.3 系统电路调试

第4章 基于系统平台的超声波应力消除机数据采集处理的设计

4.1 动态波形数据的采集与显示设计

4.2 幅度、频率参数的获取与显示设计

4.3图形化显示设计

4.4波形插值算法

4.5验证性实验与结论

总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢