基于ARM和Linux的超声导波管道检测系统.pdf

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1、2011钲仪表技术与传感器20ll第4期InstrumentTechniqueandSensorNo．4基于ARM和Linux的超声导波管道检测系统王军阵，王建斌，张轩硕(军械工程学院电气工程系，河北石家庄050003)摘要：针对目前我国基于嵌入式的超声导波管道检测仪器稀少的现状，提出了一种基于ARM9的管道超声导波检测系统的设计方法，进行了硬件的设计、驱动程序和应用程序的开发。硬件部分采用模块化设计，便于开发过程中的测试和后续的开发。使用基于ARM920T架构的微处理器$3C2440A作为系统的硬件平台，选用Linux2．6．

2、30版本的操作系统内核，应用程序使用Qt／Embedded4．5编写。实验表明，系统各部分运行正常，能发射超声导波窄带激励信号，可以时信号进行放大、采样和显示，实现了系统设计的功能要求。关键词：超声导波；ARM；Linux；Qt中图分类号：TP274．5文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)04—0051—02DesignofUltrasonicGuidedWaveTestSystemforPipeBasedonAandLinuxWANGJun—zhen，WANGJian—bin，ZHANGXuan‘shuo(D

3、epartmentofElectricalEn#neering，OrdnanceEn#neeringCollege，Shijiazhuang050003，China)Abstract：TomeetthecurrentrequirementsofultrasonicguidedwavetestequipmentbasedonembeddedsysteminChina，adesignmethodbasedonARM9，ofultrasonicguidedwavetestsystemforpipewasproposed．Thehard

4、warewasdesigned，driversandapplicationsoftwareweredeveloped．Thehardwarewasdesignedwithamodularstructure，itwasconvenientfordebuggingandfurtherdevelopment．$3C2440AmicroprocessorbasedonARM920Twasusedforembeddedhardwareplatform，thekerneloftheoperatingsystemwasLinux2．6．30，

5、applicationsoftwarewasdevelopedwithQt／Embedded4．5．Theresultsshowthatallpartsofthesystemcannormallyoperate，andtheequipmentcanproperlysendthenarowbandexcitationsignalforultrasonicguidedwaves，itcanamplify，sampleanddisplaythesigna1．Theinstrumentcanmeetthefunctionalrequir

6、ementsofsystemdesign．Keywords：ultrasonicguidedwave；ARM；Linux；Qt0引言处理器核心模块等组成，系统框图如图1所示。近年来，在大型埋地管道、压力管道及其他距离较长的管材无损检测中，相对于传统的超声波检测技术，超声导波管道检测技术具有检测距离长、接收信号包含信息丰富等特点，可节约大量的检测时间，提高检测效率，它在工程中的应用研究受到了广泛关注，其技术也正在趋于成熟。但目前大部分的超声导波研究仍处于实验室阶段，管道导波检测系统由多个分立设备组成，如任意函数发生器、示波器等，这

7、些设备之间的搭接较复杂，其体积较大、成本较高、携带不方便，给场外检测带图1系统的结构框图来了众多不便。随着嵌入式系统的不断发展，特别是嵌入式处系统的硬件部分以$3C2440A微处理器作为控制核心，该理器运算能力的不断增强，管道超声导波检测系统实现小型化芯片使用ARM920T核，其工作频率最高可达533MHz，具有丰设计将是一种趋势，而在嵌入式设备中的图形用户界面富的外设标准接口。采用128MBNANDFlash，64MBSDRAM(GraphicUserInterface，GUI)的开发中，Qt／Embedded以其面向等器件作

8、为ARM的外围电路构建成嵌入式ARM平台。ARM对象、跨平台、界面设计更美观、开发工具丰富强大而得到了广发出的指令通过简单的数字逻辑电路控制发射电路、A／D采集泛的应用。介绍了采用性价比较高的微处理器ARM，并以电路等外设。发射电路产生的汉宁窗调制单音频的窄带激