(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(fā)射器為一同定聲源，當超聲波發(fā)射器所發(fā)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(fā)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(wěn)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(xù)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(jié)。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(tài)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(fā)送命令，從控機接收命令并執(zhí)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。

　　車輛工作環(huán)境復雜，電磁輻射是不可避免的，由于PDIUSBD12本身的ESD保護能力有限，為有效防止靜電放電損害電子元件.系統設計中在D-，D+和地線之間并聯一個瞬變電壓抑制器。其SN75240接口電路如圖7所示。當A，B或C，D兩端出現瞬間高能量沖擊時，它能以極高的速度把兩端的阻抗值由高阻態(tài)變?yōu)榈妥钁B(tài)，吸收一個大電流，從而將其兩端間的電壓箝位在一個較小的數值，保護后面的電路元件不因瞬態(tài)高壓的沖擊而損壞。

　　3.3.3 電源電路的設計

　　目前車輛的電平電壓多數是24 V，而參數測試裝置正常工作時，控制器所需的供電電壓為3 V，內部其他器件所需的電壓為5 V。為保證參數測試裝置的正常工作，需要由車載電瓶將電壓轉換為+3 V、+5 V為參數測試裝置供電。

　　4 結束語

　　將上述硬件系統和電源系統、通訊單元等外圍電路制作成印制電路板，通過測試，該電路運行良好，而且在掉電和意外情況下能夠快速完整的將車輛散熱系統運行過程中的動態(tài)數據存儲起來，并通過顯示器顯示當前通道的動態(tài)參數值，實現了車輛散熱系統參數測試電路的設計要求。