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(tǒng)。首先介紹了導波雷達液位計的總體設計及其工作過程，然后闡述了系統(tǒng)硬件電路設計及軟件設計。整個系統(tǒng)具有結構簡單，安全穩(wěn)定，操作方便且功耗極低的特點，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實現(xiàn)液位測量的儀表，是基于時域反射原理，采用接觸式的測量方法發(fā)射脈沖信號來實現(xiàn)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，通過導波桿發(fā)射和接收信號。它也采用發(fā)射脈沖信號來進行測量，其回波信號的幅值大小主要取決于被測液體的介電常數(shù)，由于采用了導波桿結構作為傳輸?shù)慕橘|，信號損耗小、能量比較集中，從而回波信號質量更好。它還具有方向性好，穿透性好的優(yōu)點。

　　系統(tǒng)總體設計

　　根據(jù)系統(tǒng)要求，本設計采用脈沖時域展寬電路進行信號處理，如圖1所示，在收發(fā)電路的硬件電路上增加脈沖時域展寬電路，主要是實現(xiàn)回波信號在時間軸上把信號放大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，再用單片機進行信號的捕獲?！　?/p>

 

　　系統(tǒng)采用分塊化的設計方法，分別把各部分具體化實現(xiàn)，最后達成一個高效的系統(tǒng)。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、鍵盤電路、電源監(jiān)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(diào)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程

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