基于C8051F020的車輛散熱系統參數測試電路研究

(2)流量信號的采集 采用超聲波多普勒流量計檢測流量信號。測量中超聲波發射器為一同定聲源，當超聲波發射器所發射的固定頻率的超聲波入射到這些固體顆粒時，被反射到接收器的超聲波頻率就會與發射頻率之間有一個差值，該頻率差就是由于流體中固體顆粒運動而產生的多普勒頻移．由于這個頻移量正比于流體流速，所以測量此頻差就可以求得流速，進而求出流體流量。
(3)壓力信號的采集 采用壓阻式傳感器來實現對壓力信號的檢測，測壓電路如圖4所示。在系統電路設計中，VD1采用LM385，其穩定電壓為2．5 V，為傳感器提供1．5 mA恒流源的基準電壓。U2與U3構成差動輸入與差動輸出的放大電路，通過U5變換為對地的單端信號輸出，該輸出信號接入C8051F012的模擬輸入通道AINO進行A／D轉換。
3．3 外圍電路的設計
外圍電路主要配合控制器完成車輛散熱系統參數測試，主要由存儲、RS485通信、USB通信等電路組成。
3．3．1 數據存儲電路的設計
由圖2可知，需要測量散熱系統的溫度、壓力、流量參數，共11路。根據設計要求，每隔0．5 s對這11路參數采集一次，連續采集2 h。如果采用10位的A／D轉換器，需存儲器的容量為309．375 K字節。因此選取容量為8 Mbit的AT45DB081作為大容量存儲器，把車輛在相當長時期內運行數據作為歷史數據存儲。圖5為存儲器接口電路，圖中將C8051F020的P0．2、P0．3和P0．4引腳通過交叉開關配置為SPI的CLK、MISO和MOSI信號線，分別與AT45DB081的時鐘、串行輸出和串行輸入引腳相連。將P3．0、P3．1和P3．2分別與AT45DB081的片選、復位和忙閑引腳狀態相連。

3．3．2 通信電路的設計
(1)RS－485通信接口電路在測試電路中，主控機發送命令，從控機接收命令并執行相應的操作。因此采用RS－485通信協議來實現主從機間的多機通信，RS－485標準接口為差分驅動結構，它通過傳輸線驅動器把邏輯電平轉換為電位差，完成信號的傳遞，提高了信號的抗共模干擾能力。本系統采用MAX485驅動器進行電平轉換。
(2)USB通信接口電路 在車輛參數測試電路中，我們通過PDIUSBD12擴展USB接口來實現主控機和上位機的通信。系統中PDIUSBD12與C8051F020之間采用地址數據總線復用的連接方式，PDIUSBD12的ALE作為地址鎖存信號，A0接高電平，C8051F020的地址和數據總線直接與PDIUSBD12的數據總線相連。其USB接口電路如圖6所示。