采用MSP430F149單片機(jī)的導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)設(shè)計(jì)

　　摘要：導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)是一種基于單片機(jī)的液位測(cè)量系統(tǒng)。首先介紹了導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的總體設(shè)計(jì)及其工作過(guò)程，然后闡述了系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全穩(wěn)定，操作方便且功耗極低的特點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。

　　導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)是一種利用電磁波的傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量的儀表，是基于時(shí)域反射原理，采用接觸式的測(cè)量方法發(fā)射脈沖信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量的。

　　導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)概述

　　導(dǎo)波式雷達(dá)液位計(jì)是把一根或兩根導(dǎo)波桿從罐頂伸入、桿末端與罐底有一定距離，通過(guò)導(dǎo)波桿發(fā)射和接收信號(hào)。它也采用發(fā)射脈沖信號(hào)來(lái)進(jìn)行測(cè)量，其回波信號(hào)的幅值大小主要取決于被測(cè)液體的介電常數(shù)，由于采用了導(dǎo)波桿結(jié)構(gòu)作為傳輸?shù)慕橘|(zhì)，信號(hào)損耗小、能量比較集中，從而回波信號(hào)質(zhì)量更好。它還具有方向性好，穿透性好的優(yōu)點(diǎn)。

　　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

　　根據(jù)系統(tǒng)要求，本設(shè)計(jì)采用脈沖時(shí)域展寬電路進(jìn)行信號(hào)處理，如圖1所示，在收發(fā)電路的硬件電路上增加脈沖時(shí)域展寬電路，主要是實(shí)現(xiàn)回波信號(hào)在時(shí)間軸上把信號(hào)放大K倍。放大后的信號(hào)變換成毫秒級(jí)信號(hào)，就可以使用比較器比較出來(lái)，再用單片機(jī)進(jìn)行信號(hào)的捕獲?！　?/p>

 

　　系統(tǒng)采用分塊化的設(shè)計(jì)方法，分別把各部分具體化實(shí)現(xiàn)，最后達(dá)成一個(gè)高效的系統(tǒng)。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)結(jié)構(gòu)組成如圖2所示，包括：電源電路、LCD顯示電路、鍵盤(pán)電路、電源監(jiān)控電路、外存儲(chǔ)器電路、單片機(jī)及外圍電路、信號(hào)測(cè)量電路、信號(hào)變換電路、脈沖收發(fā)電路、信號(hào)調(diào)制電路、通訊模塊電路和機(jī)械部分?！　?/p>

 

　　導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)工作過(guò)程

　　根據(jù)不同的測(cè)量環(huán)境，導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)在工作之前，通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)定一些測(cè)量需要的參數(shù)，以便能準(zhǔn)確地測(cè)量出不同使用條件的液位。