MSP430在大量程浮子式液位計中的應(yīng)用

　　摘要：在對傳統(tǒng)浮子式液位計優(yōu)缺點進行分析的基礎(chǔ)上，介紹了采用TI公司MSP430F133單片機改進傳統(tǒng)浮子式液位計液位測量的方法，給出了具體電路的設(shè)計方法和軟件設(shè)計注意事項。

    關(guān)鍵詞：浮子；液位計；單片機；超低功耗

　　水文測量中最常用的測量終端莫過于液位計，按測量方式大致可分為機械浮子式、光電浮子式、超聲波式、激光式、振弦式等多種形式，它們各有優(yōu)缺點。機械浮子式和光電浮子式都是來用機械齒輪減速產(chǎn)生進位和退位的辦法來形成編碼，為了產(chǎn)生可靠編碼，一般都用格雷碼輸出，這種液位計的優(yōu)點是價格相對較低，缺點是機械加工復(fù)雜、運行阻力大、使用壽命短；超聲波液位計和激光液位計測量精度較高且沒有機械部件，故可靠性較高，但使用中發(fā)現(xiàn)它對反射目標有一定的要求，受環(huán)境因素影響較大，最關(guān)鍵的一點是因為復(fù)雜的信號處理電路導(dǎo)致其成本居高不下，目前還難以推廣；振弦式液位計主要用于小量程液位的測量。為了用較低的成本完成大量程液位的長期可靠測量，筆者利用ＭＳＰ４３０單片機的低功耗特性結(jié)合光電液位的絕對位置測量功能設(shè)計了一種新型液位計—磁光液位計，現(xiàn)簡要介紹如下。

１ 機械工作原理

　　本液位計同普通光電液位計一樣有一個光電碼盤（如圖１所示），碼盤白色部分反射光線，而黑色部分吸收光線，圖２所示的光耦和圖１所示的碼盤間距約２ｍｍ，并采用圓心安裝。光耦隨電路板固定在液位計外殼上，液位變化時浮子牽引水位輪轉(zhuǎn)動，安裝在同一軸上的碼盤也隨水位輪作圓周運動，當碼盤旋轉(zhuǎn)時，碼盤就會吸收或反射來自光耦的光線，從而使８位光耦根據(jù)碼盤和光耦的相對位置輸出８位格雷碼編碼，傳統(tǒng)的光電液位計用一個減速齒輪帶動另一個碼盤轉(zhuǎn)動從而獲得高位編碼，而本液位計摒棄了所有的齒輪減速機構(gòu)，用安裝角度為１２０