3 、实现方案及软件设计
基于TDC-GPl的高精度声速测量设备的电原理如图3所示。图中省略了电源、晶体振荡器及其他外围电路。
在测量中,各个寄存器的设置如下:reg7=Ox00;reg0=0x58;reg2=Ox2l;reg7=0x02;regll=07H。在每次测量之前,都要对电路进行初始化。测量结果从结果寄存器中读出,每次读的地址都是0x00,地址指针会自动加1。由于是校正数据,所以每个结果都用2个寄存器存储。TDC-GPl有8个16位寄存器,因此在测量方式2可以记录4个STOP脉冲和START脉冲之间的时差。8个寄存器循环存数,当第8个寄存器记录后,第5个数据将存入第1个寄存器,原来的寄存器内容被覆盖。
实验中,换能器之间的距离为13 cm,利用ADμC842控制发射信号到换能器1,换能器2接收信号经过放大电路和比较器后进入TDC-GPl的STOP引脚,测得时间延迟后,通过串口送出数据,记录到mydata.dat文件中。软件的简单流程如图4所示。
mydata.dat文件中的数据为4个16进制的数据,需要转化为十进制,应用Matlab可以简单实现转换并计算声速。换能器之间的距离为L,记录时闻延迟数据转化后为.声速为L△t。实验结果非常准确。
VC++的串口接收程序中,对串口的设置如下: