采用MSP430F149單片機的導波雷達液位計設計

　　摘要：導波雷達液位計是一種基于單片機的液位測量系統。首先介紹了導波雷達液位計的總體設計及其工作過(guò)程，然后闡述了系統硬件電路設計及軟件設計。整個(gè)系統具有結構簡(jiǎn)單，安全穩定，操作方便且功耗極低的特點(diǎn)，應用前景廣闊。

　　導波雷達液位計是一種利用電磁波的傳播來(lái)實(shí)現液位測量的儀表，是基于時(shí)域反射原理，采用接觸式的測量方法發(fā)射脈沖信號來(lái)實(shí)現液位測量的。

　　導波雷達液位計概述

　　導波式雷達液位計是把一根或兩根導波桿從罐頂伸入、桿末端與罐底有一定距離，通過(guò)導波桿發(fā)射和接收信號。它也采用發(fā)射脈沖信號來(lái)進(jìn)行測量，其回波信號的幅值大小主要取決于被測液體的介電常數，由于采用了導波桿結構作為傳輸的介質(zhì)，信號損耗小、能量比較集中，從而回波信號質(zhì)量更好。它還具有方向性好，穿透性好的優(yōu)點(diǎn)。

　　系統總體設計

　　根據系統要求，本設計采用脈沖時(shí)域展寬電路進(jìn)行信號處理，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)現回波信號在時(shí)間軸上把信號放大K倍。放大后的信號變換成毫秒級信號，就可以使用比較器比較出來(lái)，再用單片機進(jìn)行信號的捕獲?！　?/p>

 

　　系統采用分塊化的設計方法，分別把各部分具體化實(shí)現，最后達成一個(gè)高效的系統。導波雷達液位計結構組成如圖2所示，包括：電源電路、LCD顯示電路、鍵盤(pán)電路、電源監控電路、外存儲器電路、單片機及外圍電路、信號測量電路、信號變換電路、脈沖收發(fā)電路、信號調制電路、通訊模塊電路和機械部分?！　?/p>

 

　　導波雷達液位計工作過(guò)程

　　根據不同的測量環(huán)境，導波雷達液位計在工作之前，通過(guò)鍵盤(pán)設定一些測量需要的參數，以便能準確地測量出不同使用條件的液位。