基于FPGA技术的线缆自动化检测系统设计

论文摘要

线缆是电气产品的重要组成部分,线缆的质量直接影响到产品的整体质量,而在生产加工过程中线缆质量的检测效率则直接影响到产品的生产效率。为了保证产品质量的可靠性,并且为了提升产品的生产效率,有必要改进对线缆的质量进行检测的手段。传统上用人工的方法对线缆质量进行检测耗时耗力且效果不好,很容易出现错检漏检等问题。市场上一些专用检测仪,如网线检测仪,能够快速可靠地检测线缆的质量,但只是针对特定类型的线缆进行检测,不具备通用性。国外线缆检测设备多为高端产品,难以满足广大中小企业对性价比的要求。针对目前在生产制造过程中普遍存在的线缆检测困难的实际情况,考虑到市场上尚无通用性好、性价比高的线缆自动化检测设备,为实现线缆检测手段的自动化、准确化、标准化和便捷化,有必要开发一款专用的线缆检测设备,能够对大量的、不同规格型号、带有各类接插件的线缆进行方便、快捷、准确地自动检测,以及时发现线缆是否存在通断、虚焊、接头松动、线损等方面的质量问题,确保线缆使用的可靠性。本课题研究开发基于FPGA(可编程门阵列)技术的线缆自动化检测设备,该设备具有友好的人机界面设计,采用开尔文四线法采集被测线缆电压,采用12位模数转换技术保证测试精度,采用高精度恒流源为系统提供测试电流,采用万能转接器保证系统可以对各种不同规格的接插件实现即插即测,采用FPGA作处理器,FPGA具备丰富的I/O口资源,具备高速并行处理能力,具备高集成度和高可靠性的硬件特性。基于FPGA的线缆自动化检测设备填补了目前国内线缆自动化检测手段的空白,设备成本不高,但实用性好,可以极大地提高企业的生产效率、提升产品的可靠性,具有明显的经济效益和社会效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 国内外发展与现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 FPGA 技术概述
• 2.1 FPGA 技术
• 2.1.1 可编程逻辑器件
• 2.1.2 现场可编程门阵列
• 2.2 QUARTUSⅡ工具
• 2.3 硬件描述语言
• 第三章 硬件系统设计
• 3.1 系统总体设计
• 3.2 硬件系统设计
• 3.2.1 主控板的设计
• 3.2.2 采集板的设计
• 3.2.3 高精度恒流源的设计
• 3.2.4 其他硬件电路
• 3.2.5 PCB 板的设计
• 3.2.6 硬件系统设计小结
• 第四章 软件系统设计
• 4.1 FPGA 软件系统设计
• 4.1.1 MAX186 控制器的设计
• 4.1.2 DAC0832 控制器的设计
• 4.2 上位机软件系统设计
• 4.2.1 程序框架分析与设计
• 4.2.2 程序功能实现
• 第五章 测试分析
• 第六章 结束语
• 6.1 全文的工作总结
• 6.2 未来的工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果
• 附录