杨 辉，俞子荣，陈黎娟，蔡鹏翔

(南昌航空大学信息工程学院，江西 南昌 330063)

0 引言

近年来，国内外航空航天、国防和汽车工业等行业对大型、精密、薄壁、复杂、优质高强度铝合金铸件的需求量增加，反重力铸造作为能满足上述生产需要的先进铸造成型工艺，日益受到铸造界的关注，在世界各国得到普遍应用［1］。在反重力铸造过程中，金属液的充型过程对铸件的质量有着很关键的影响。目前国内外有各种各样的方法对铸造充型过程进行研究，如水力模拟实验法［3］、X 射线荧光显示［3］、耐热玻璃窗法［2］，这些方法可以对铸造充型过程进行宏观的显示，但是由于测试条件或实验环境与实际情况存在差异，造成实验结果并不精确，而且这些方法无法对反重力铸造充型过程中金属液流场的压力与温度变化趋势进行分析。本文基于上述原因，设计以USB 2.0为通信接口的反重力铸造充型测试系统，本系统以USB 2.0通信芯片CY7C68013A作为主控制器，利用USB的高速传输，实现反重力铸造中铸件充型过程测试的实时性与精确性，具有很好的实用前景。

1 系统硬件设计

1.1 系统总体设计

反重力铸造充型过程测试系统采用热电偶测温法来描述金属液的充填顺序，可以详细记录各测试点的温度变化，得到金属液在型腔中各点的充填顺序。系统主要由逻辑控制模块、信号采集模块和上位机PC组成。其结构框图如图1所示。逻辑控制模块为本系统的核心模块，以支持USB 2.0高速传输的EZUSB FX2系列器件CY7C68013A为核心芯片，控制A/D转换和读入A/D转换结果，并控制FIFO的读写，与主机之间的通信和数据传输。……