超聲波流量計傳感器在控制系統探討  二十

（2）采用單片機做脈沖源

一個單片機要想正常工作必須有一個極其穩定的時鐘基準，而其時鐘基準多采用石英晶振，石英晶振的頻率穩定性極高。因而可以很好的滿足單片機對時鐘基準的要求。如果采用12MHz 的石英晶振，那么經過十二分頻之后單片機的機器周期恰是1ms .非常適合于定時與實時控制。如用單片機做脈沖源那么其脈沖周期與占空比的調整是在軟件層面的調整，方便簡單，完全不需要改動硬件電路。通過軟件編程方式使得40 kHz 的超聲波發送脈沖信號由單片機的P1.0 口送出，發出一系列的脈沖串，每一個脈沖串持續時間大約為0.125ms.綜上所述，我們可以知道NE555 時基集成芯片是靠內部的定時比較器與觸發器再加外接元件R1、R2、C 構成多諧振蕩器，其頻率穩定性不如石英晶振高，且還需要較多的外圍器件，增加了成本。在本設計當中單片機的任務并不算復雜，完全有能力充當脈沖

源。而且，在總體設計中我們是需要單片機在發出脈沖的時候立即開始計時，使用單片機當脈沖源可以達到立即記時的目的。而用NE555 時基集成芯片時由于它是單片機的外設電路，它在發出脈沖時要通知單片機開始計時。這需要單片機有一個響應的過程，必然達不到及時計時的要求。且其脈沖周期與占空比的調整是硬件層面的調整，遠不夠方便容易。所以在本設計中，采用單片機做脈沖源。

脈沖源選定后還面臨著驅動的問題，因為單片機的輸出電壓只有5V，輸出電流只有幾個毫安，根本不足以推動超聲波傳感器。所以在發射通道上要有一個發射放大電路，即驅動電路。在這里我們選用CD40107（二路2 輸入與非門緩沖器/驅動器）。其連接方法相對固定。在這里不再贅述。

 超聲波流量計