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    SL10GB2-4X/V
    發(fā)布者:武漢鑫來福液壓氣動設(shè)備有限公司  發(fā)布時間:2016-03-29 20:59:54  訪問次數(shù):40

    SL10GB2-4X/V3 硬件系統(tǒng)設(shè)計
    該檢測系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設(shè)計主要由超聲波換能器、CPLD功能、驅(qū)動發(fā)射、接收放大和過零比較等模塊組成。系統(tǒng)工作時,單片機先向CPLD發(fā)送指令,CPLD的內(nèi)部PULSE功能模塊產(chǎn)生600 ns的驅(qū)動脈沖,同時CNT功能模塊開始計時:驅(qū)動脈沖進(jìn)入驅(qū)動發(fā)射電路使超聲波換能器1產(chǎn)生超聲波信號;接收到的信號比較微弱,需通過由LF357和LM318組成的三級接收放大電路對其放大;將放大信號再通過由MAX903組成過零比較電路,從而為CLPD中的CNT功能模塊提供一個停止計時的高電平信號。將CNT中所計時的數(shù)據(jù)換算為時間,再由換能器2發(fā)送,換能器1接收。用CNT記錄另外一組時間數(shù)據(jù),二者相減得到順流和逆流的聲時差△t,計算出系統(tǒng)的流速和流量。該檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵是要得到準(zhǔn)確的驅(qū)動脈沖和精確的順逆流時間。所以,選用Aher公司CPLD的MAXⅡ系列EMP240T100C5N,并配有100 MHz的晶體振蕩器,CPLD功能模塊是該系統(tǒng)硬件設(shè)計的核心。
    3.1 CPLD功能模塊
    CPLD功能模塊主要由6個子模塊組成,如圖2所示。它們都是利用VHDL語言編寫,各自的功能:DECODER子模塊是將單片機的指令經(jīng)過解碼傳輸給CPLD內(nèi)部各個子模塊;CNT子模塊負(fù)責(zé)計時;PULSE子模塊產(chǎn)生驅(qū)動脈沖:CNT_SP子模塊產(chǎn)生CNT的停止計時信號;SEL_2用于選取將CNT中的16位數(shù)據(jù)的前8位和后8位;TRIBUFFER可將SEL_2選擇的8位數(shù)據(jù)傳輸給單片機。

    其工作流程如下:通過單片機的P2端口使CPLD工作。由PULSE子模塊發(fā)送特定脈沖信號驅(qū)動超聲波換能器,CPLD在發(fā)射脈沖的同時CNT子模塊開始計時,接收放大電路接收信號并經(jīng)過零比較后,向CPLD的PULSE_ACT口提供停止計時的高電平信號。然后CPLD就將CNT中計時的16位數(shù)據(jù)以8位的形式通過SEL_2,TRIBUFFER再通

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