CPLD和MSP430單片機在導波雷達物位計中的應用
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4．4 人機接口電路設計
導波雷達物位計作為一臺智能儀表，需要有良好的人機接口，從而實(shí)現顯示物位信息和查看修改參數的功能。顯示部分選用了性?xún)r(jià)比較高的5110液晶模塊，它是84x48的點(diǎn)陣LCD，可顯示兩行漢字。導波雷達物位計需要對系統參數進(jìn)行設定，共設計了6個(gè)按鍵，分別代表左、右、改數字、確定、取消和復位。過(guò)這些按鍵配合LCD顯示能夠方便的完成各參數的設定。
4．5 MSP430單片機的軟件設計
MSP430單片機的軟件設計在IAR EW for MSP430編程環(huán)境下進(jìn)行。程序設計中充分考慮到了儀表的低功耗和高穩定性的要求。圖7為單片機的主程序漉程圖和程序中液位測量部分的流程圖。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/170644.htm
5 系統測試試驗
為了驗證上述電路設計的可行性，我們對電路進(jìn)行了制板，并把儀表廠(chǎng)家提供的機械部分和我們的電路部分相連進(jìn)行了初步的驗證試驗。試驗在常溫下的實(shí)驗室環(huán)境下進(jìn)行，被測液體為水(介電常數約為81．5)。
圖左邊中在電路板與同軸電纜SMA接頭處測得回波脈沖，圖中可以清楚的看到頂部回波和物位回波的波峰。兩者的脈寬都約為2ns，波峰之間的時(shí)間差為8．3ns?？紤]到示波器的誤差，8．3ns的時(shí)間差對應的法蘭到液位表面的距離應為1．245±0．15m和實(shí)測的1．26m相符。右邊為等效時(shí)間采樣后的回波脈沖，兩者波峰之間的時(shí)間間隔約為215μ，在時(shí)間軸上放大了2．59x105倍和理論值2．5x105倍相符，這說(shuō)明等效時(shí)間采樣實(shí)現了高頻信號在時(shí)間軸上的放大。當MSP430單片機設置罐高為6 m時(shí)，液晶顯示的液位高在4．730～4．746m之間，和理論值的4．74m誤差小于0．01 m。
6 結論
導波雷達物位計采用了CPLD加MSP430的電路設計方案。因為信號收發(fā)部分屬于高速電路，對波形時(shí)序的要求較高，所以選用了可編程邏輯器件CPLD。而信號處理部分的計算任務(wù)較重，因此選用了處理能力較強的MSP430單片機。兩者協(xié)同工作優(yōu)勢互補，實(shí)現了高精度的時(shí)差測量系統，和其他方案相比有較高的性?xún)r(jià)比和可靠性，實(shí)現了較高的測量精度。
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