基于LM3S615的地下水位監測系統設計

2)SPI接口
SPI接口由SCK、MISO、MOSI以及CSN組成。在配置模式下，單片機通過SPI接口配置PTR8000的工作參數；在發射／接收模式下，單片機SPI接口發送和接收數據。
3)狀態輸出接口
提供載波檢測輸出端口CD、地址匹配輸出端口AM、數據就緒輸出端口DR。
1．6 上位機界面設計
水位監測系統界面采用LabVIEW軟件進行設計。LabVIEW集成了與滿足GPIB、VXI、RS-232和RS-485協議的硬件及數據采集卡通訊的全部功能。內置了便于應用TCP／IP、ActiveX等軟件標準的庫函數。圖6為設計的系統界面。

2 系統測試結果及分析
系統測試方法為：模擬地下水環境，在水深約為2米的水槽中進行測試。測試前將傳感器接入，在不放入水中時，調節可變電阻使得系統顯示水位為0cm，取定量的水槽水樣進行標定。表2為實驗數據，其中h1為標尺讀數，h2為顯示讀數。

圖7中縱坐標是傳感器輸出電壓值Vout(單位：V)，橫坐標為水位h(單位：cm)，由圖可以看出傳感器輸出電壓與水位呈現良好的線性關系。由于不同的地方重力加速度和地下水密度都不完全相同，在每次測量時，可以測量一組數據，計算出系數，在軟件中進行矯正后再次測量，達到預定的目的。

從實驗數據可以看出顯示的水位深度與標尺讀數存在著誤差，分析產生誤差的主要原因為：a．讀取卷尺數值時，存在人為的誤差；b．從傳感器到數據采集模塊之間導線對信號的損耗。

3 結論
本文利用LM3S615控制器對信號進行處理并通過LCD顯示，控制PTR8000無線模塊對數據進行實時發送，上位機接收到信號后，通過串口傳輸給PC機，利用LabVIEW軟件對數據進行處理存儲，并繪制出實時水位曲線。本系統具有可靠、方便快捷等優點，減輕了觀測人員的勞動強度，且能實時準確地提供當前水位信息，為決策者提供可靠的依據。適合于水庫、地下井等水位的監測，具有廣泛的應用領域。