超声波流量计主机与探头原理探讨  三十六

②用继电器进行切换。当超声波流量计信号接通后，由于继电器实际上就是导线，所以不存在信号失真的现象，并且还能完成信号的隔离。但继电器的开关频率有限，而且有一定的总开关次数限制，一般在100 万次。

鉴于以上原因，我们暂时选用了继电器方案，选择2 个直流电压控制的固态继电器实现换能器的发射、接收转换。在实际电路中，我们采用了74LS138 来对从单片机送达的控制信号进行译码，决定该接通哪一个继电器。例如，如果接通继电器1，因为继电器1 连接着换能器T1 和T2，其中T1 与发射电路相连，而T2与接收电路相连，这样T1 就成为了发射换能器，T2 成为接收换能器，这时通过继电器的“导通”和“关闭”，就决定了换能器的状态，所以继电器起到了“收发切换开关”的作用。一般的数字电路的输出是不足以驱动固态继电器的，为此，我们还选用了74LS06 通过上拉电阻来为继电器提供足够的电流来对其进行操作。

4.3 信号采集及控制电路

4.3.1 从单片机的选取

从单片机是信号采集及控制电路的核心，它既要接收主单片机发来的命令，使测量模块的各部分协调工作，同时又要向主单片机回送测量数据和该部分的状态信息。考虑到性价比，我们选择了ATMEL 公司的AT89C51，它是一种低功耗、高性能CMOS8 位单片机，其指令系统与8051 完全兼容，主要有以下显著特点[30]：

·4KB 可改编程序FLASH 存储器，可经受1000 次的写入/擦写；

·全静态工作：0Hz～24MHz；

·3 级程序存储器保密；

·128×8 字节内部RAM；

·32 条可编程I/O 线；

·2 个16 位定时器/计数器；

·6 个中断源；

·可编程串行通道；

·片内时钟振荡器。

超声波流量计