基于C8051F020的车辆散热系统参数测试电路研究

(2)流量信号的采集 采用超声波多普勒流量计检测流量信号。测量中超声波发射器为一同定声源，当超声波发射器所发射的固定频率的超声波入射到这些固体颗粒时，被反射到接收器的超声波频率就会与发射频率之间有一个差值，该频率差就是由于流体中固体颗粒运动而产生的多普勒频移．由于这个频移量正比于流体流速，所以测量此频差就可以求得流速，进而求出流体流量。
(3)压力信号的采集 采用压阻式传感器来实现对压力信号的检测，测压电路如图4所示。在系统电路设计中，VD1采用LM385，其稳定电压为2．5 V，为传感器提供1．5 mA恒流源的基准电压。U2与U3构成差动输入与差动输出的放大电路，通过U5变换为对地的单端信号输出，该输出信号接入C8051F012的模拟输入通道AINO进行A／D转换。
3．3 外围电路的设计
外围电路主要配合控制器完成车辆散热系统参数测试，主要由存储、RS485通信、USB通信等电路组成。
3．3．1 数据存储电路的设计
由图2可知，需要测量散热系统的温度、压力、流量参数，共11路。根据设计要求，每隔0．5 s对这11路参数采集一次，连续采集2 h。如果采用10位的A／D转换器，需存储器的容量为309．375 K字节。因此选取容量为8 Mbit的AT45DB081作为大容量存储器，把车辆在相当长时期内运行数据作为历史数据存储。图5为存储器接口电路，图中将C8051F020的P0．2、P0．3和P0．4引脚通过交叉开关配置为SPI的CLK、MISO和MOSI信号线，分别与AT45DB081的时钟、串行输出和串行输入引脚相连。将P3．0、P3．1和P3．2分别与AT45DB081的片选、复位和忙闲引脚状态相连。

3．3．2 通信电路的设计
(1)RS－485通信接口电路在测试电路中，主控机发送命令，从控机接收命令并执行相应的操作。因此采用RS－485通信协议来实现主从机间的多机通信，RS－485标准接口为差分驱动结构，它通过传输线驱动器把逻辑电平转换为电位差，完成信号的传递，提高了信号的抗共模干扰能力。本系统采用MAX485驱动器进行电平转换。
(2)USB通信接口电路 在车辆参数测试电路中，我们通过PDIUSBD12扩展USB接口来实现主控机和上位机的通信。系统中PDIUSBD12与C8051F020之间采用地址数据总线复用的连接方式，PDIUSBD12的ALE作为地址锁存信号，A0接高电平，C8051F020的地址和数据总线直接与PDIUSBD12的数据总线相连。其USB接口电路如图6所示。