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超聲波流量計(jì)多聲道氣體測(cè)量技術(shù)探討 八十七

4.3.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

（1）系統(tǒng)程序總體框圖

與系統(tǒng)硬件組成相聯(lián)系，可以看到單片機(jī)在整個(gè)系統(tǒng)中一直是控制核心。在整

個(gè)軟件結(jié)構(gòu)框圖中（如圖4-21 所示），系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)初始化模塊、超聲發(fā)射接收及過零點(diǎn)值記錄模塊、相關(guān)運(yùn)算模塊、顯示模塊以及串口通訊模塊。

（2）超聲波發(fā)射、接收及信號(hào)過零檢測(cè)

由4.1.1 節(jié)可知，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中超聲波激勵(lì)單脈沖信號(hào)寬度為36.5μs，該信號(hào)可以通過編寫一個(gè)延時(shí)程序來控制單片機(jī)P1.0 口的電平變換來得到。將P1.0 寫‘0’，開始發(fā)射超聲波信號(hào)，然后讓計(jì)數(shù)器2開始計(jì)數(shù)，延遲36μs 后，將P1.0 寫‘1’，即停止發(fā)射超聲波信號(hào)；再延遲63μs后，定時(shí)器0 開始定時(shí)計(jì)數(shù)，同時(shí)計(jì)數(shù)器2 捕捉模式有效，當(dāng)整形后的超聲波信號(hào)有下降沿時(shí)，導(dǎo)致計(jì)數(shù)器2產(chǎn)生中斷，此刻將RCAP2H 和RCAP2L的值保存起來，即為過零點(diǎn)的時(shí)刻值。

定時(shí)600μs 時(shí)間到了之后，停止計(jì)數(shù)器2 計(jì)數(shù)及將其中斷屏蔽，結(jié)束記錄過

程。由于超聲波信號(hào)的周期為25μs，而超聲波標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)有4 個(gè)周期，進(jìn)行

極性相關(guān)運(yùn)算得到超聲波信號(hào)的到達(dá)時(shí)間時(shí)，回波中包含的超聲波周期數(shù)

應(yīng)該在4 個(gè)周期以上，將定時(shí)設(shè)置為600μs 來記錄得到的回波信號(hào)過零點(diǎn)

值，定時(shí)時(shí)間足夠用來進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。

超聲波流量計(jì)