超聲波流量計主機與探頭原理探討  三十六

②用繼電器進行切換。當(dāng)超聲波流量計信號接通后，由于繼電器實際上就是導(dǎo)線，所以不存在信號失真的現(xiàn)象，并且還能完成信號的隔離。但繼電器的開關(guān)頻率有限，而且有一定的總開關(guān)次數(shù)限制，一般在100 萬次。

鑒于以上原因，我們暫時選用了繼電器方案，選擇2 個直流電壓控制的固態(tài)繼電器實現(xiàn)換能器的發(fā)射、接收轉(zhuǎn)換。在實際電路中，我們采用了74LS138 來對從單片機送達的控制信號進行譯碼，決定該接通哪一個繼電器。例如，如果接通繼電器1，因為繼電器1 連接著換能器T1 和T2，其中T1 與發(fā)射電路相連，而T2與接收電路相連，這樣T1 就成為了發(fā)射換能器，T2 成為接收換能器，這時通過繼電器的“導(dǎo)通”和“關(guān)閉”，就決定了換能器的狀態(tài)，所以繼電器起到了“收發(fā)切換開關(guān)”的作用。一般的數(shù)字電路的輸出是不足以驅(qū)動固態(tài)繼電器的，為此，我們還選用了74LS06 通過上拉電阻來為繼電器提供足夠的電流來對其進行操作。

4.3 信號采集及控制電路

4.3.1 從單片機的選取

從單片機是信號采集及控制電路的核心，它既要接收主單片機發(fā)來的命令，使測量模塊的各部分協(xié)調(diào)工作，同時又要向主單片機回送測量數(shù)據(jù)和該部分的狀態(tài)信息。考慮到性價比，我們選擇了ATMEL 公司的AT89C51，它是一種低功耗、高性能CMOS8 位單片機，其指令系統(tǒng)與8051 完全兼容，主要有以下顯著特點[30]：

·4KB 可改編程序FLASH 存儲器，可經(jīng)受1000 次的寫入/擦寫；

·全靜態(tài)工作：0Hz～24MHz；

·3 級程序存儲器保密；

·128×8 字節(jié)內(nèi)部RAM；

·32 條可編程I/O 線；

·2 個16 位定時器/計數(shù)器；

·6 個中斷源；

·可編程串行通道；

·片內(nèi)時鐘振蕩器。

超聲波流量計