[实用新型]一种基于TMS320F28377的四通道X光信号采集卡

说明书

本实用新型公开了一种基于TMS320F28377的四通道X光信号采集卡，包括板卡，板卡上设有信号采集接口和SPI接口，板卡上安装有采集芯片、信号调理模块和以太网接口模块，信号调理模块输入端连接四个X光传感器，信号调理模块输出端连接采集芯片内的AD转换模块，AD转换模块连接设置在采集芯片内的片上RAM，片上RAM通过SPI接口连接以太网接口模块，本实用新型结构原理简单，采用一颗单片机芯片加上简单的信号调理电路和以太网接口模块，即可实现X光信号采集卡的所需的电压信号采样、数据存储和传输功能，既降低了电路成本和复杂度，也降低了编程和调试的难度。

技术领域

本实用新型涉及X光信号采集卡技术领域，具体为一种基于TMS320F28377的四通道X光信号采集卡。

背景技术

X光检测设备主要由X光球管和X光机电源以及控制电路等组成，而X光球管又由阴极灯丝和阳极靶以及真空玻璃管组成，X光机电源又可分为高压电源和灯丝电源两部分，其中灯丝电源用于为灯丝加热，高压电源的高压输出端分别夹在阴极灯丝和阳极靶两端，提供一个高压电场使灯丝上活跃的电子加速流向阳极靶，形成一个高速的电子流，轰击阳极靶面后，99％转化为热量，1％由于轫致辐射产生X射线。

X光信号采集卡是X光检测设备的核心板卡，主要功能是将X光传感器的输出电压模拟信号快速转换成数字量数据，并传输至工控计算机形成图像。受限于模数转换(ADC)的通道数量、采样速度，数据传输速度，目前市场上的X光采集板卡主要包含三大部分：ADC模块、缓存芯片、单片机、FPGA,这类方案一般使用了FPGA控制ADC采样时序并将ADC结果存入缓存芯片，FPGA芯片同时实现从缓存芯片读出数据然后向工控计算机传输的接口功能，单片机主要实现普通数字信号输入输出功能并协调整个系统工作的功能。ADC模块、缓存芯片、单片机、FPGA混合使用的设计方案在设计过程中存在芯片成本高、电路设计复杂、单片机和FPGA芯片单独编程、调试难度较高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于TMS320F28377的四通道X光信号采集卡，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于TMS320F28377的四通道X光信号采集卡，包括板卡，所述板卡上设有信号采集接口和SPI接口，所述板卡上安装有采集芯片、信号调理模块和以太网接口模块，所述信号调理模块输入端连接四个X光传感器，分别为第一X光传感器、第二X光传感器、第三X光传感器、第四X光传感器，所述信号调理模块输出端连接采集芯片内的AD转换模块，所述AD转换模块连接设置在采集芯片内的片上RAM，所述片上RAM通过SPI接口连接以太网接口模块，所述采集芯片内还设有PWM模块，所述PWM模块分别连接四个X光传感器。

优选的，所述信号调理模块包括运算放大器A和运算放大器B，所述运算放大器A正极输入端分别连接电阻B一端和电容B一端，电容B另一端接地；所述电阻B另一端连接电阻A一端，电阻A另一端连接信号输入端，所述运算放大器A负极输入端分别连接电容A一端和输出端，所述电容A另一端连接电阻A和电阻B之间的节点；所述运算放大器A输出端连接电阻C一端，所述电阻C另一端分别连接电阻D一端和运算放大器B正极输入端，所述电阻D另一端接地，所述运算放大器B负极输入端分别连接电阻E一端和电阻F一端，电阻E另一端接地，电阻F另一端连接运算放大器B输出端和信号输出端。

优选的，所述采集芯片型号采用TMS320F28377。

优选的，所述以太网接口模块中采用型号为Realtek 8201BL的以太网芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型结构原理简单，采用一颗单片机芯片加上简单的信号调理电路和以太网接口模块，即可实现X光信号采集卡的所需的电压信号采样、数据存储和传输功能，既降低了电路成本和复杂度，也降低了编程和调试的难度。