Page 84 - 《应用声学》2020年第6期
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             系统精度要求前提下,系统以 STC 系列的 8 位单片
             机作为下位机。
             2.2 软件系统设计
                 软件系统包含上位机及下位机程序。在上位机
             前面板编程中采用选项卡控件,主要执行参数设置

             及显示功能。前面板分为 3 个选项,依次为超声发
             射接收卡参数设置、扫查控制方式设置及扫查平面
             声压强度图显示。交互界面简洁且易于操作,可在3
             个选项中灵活切换。                                                          图 4  图像显示
             2.2.1 上位机前面板设计                                                  Fig. 4 Image display

                 超声发射接收卡参数设置界面如图 2 所示,包                        2.2.2 上位机程序结构设计
             括发射电压、重复频率、增益、闸门、帧压缩比、零
                                                                   上位机程序运用了多种程序结构,例如对触发
             点、声程等参数设置。机械设置界面如图 3 所示,包
                                                               事件进行监控的事件结构、对卡参数及机械参数等
             括单轴调整、扫查平面选择、扫查精度、多轴调速及
                                                               进行设置的强制顺序结构等。如图 5 所示,程序启
             VISA 串口通道选择等参数设置。为了方便调试卡
                                                               动时,先对超声发射接收卡及控制面板初始化,然后
             参数,同时在这两个界面放置了A型脉冲显示界面,
                                                               进入 While 大循环,在大循环结构中放置两事件结
             图像显示界面如图 4 所示,包括声压平面图像显示、
                                                               构,事件结构 1 触发事件包括发射电压、重复频率、
             图像保存路径及采集数据点数等。
                                                               增益、零点、报警参数等,事件结构 2 触发事件包括
                                                               3 个事件:单轴信息码、平面信息码及发送信息码等
                                                               参数调整。当设置完事件 1 或事件 2 的参数后点击
                                                               发送信息码将进入扫查循环 While 结构,直至扫查
                                                               结束才能退出此循环。
                                                                   在扫查循环While结构中上位机不断接收单片
                                                               机发送的换能器所在位置信息码并转换为平面坐
                                                               标,在转化过程中同时将采集到的不锈钢小球的反
                                                               射回波幅值一并填充到对应位置的平面坐标 (二维
                                                               数组) 单元中,然后将回波幅值转换为对应颜色灰
                             图 2  卡参数设置
                                                               度值,并在图像显示面板上以强度图方式实时显示
                       Fig. 2 Card parameter setting
                                                               出来,如图12所示。
                                                               2.2.3 上位机与下位机通信信息码解释
                                                                   程控交互界面通过 VISA 串口与单片机通信,
                                                               通信内容主要涉及扫查平面范围、扫查轴选择、扫
                                                               查速度、扫查精度及位置标识符等信息。扫查信息
                                                               包括单轴信息码及平面信息码。单轴信息码主要用
                                                               来调整换能器的初始位置或按照规定轴方向检测。
                                                                   上位机按照固定的方式对信息进行编码排序,

                                                               信息码以字符串一次全部发送出去。下位机接收到
                                                               字符串信息码后解码并赋值到相关的变量中。上
                              图 3  机械设置                        位机编码过程中主要用到了 “格式化写入字符串”、
                        Fig. 3 Mechanical equipment            “连接字符串”等函数。
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