MSP430在大量程浮子式液位計(jì)中的應(yīng)用

　　摘要：在對(duì)傳統(tǒng)浮子式液位計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，介紹了采用TI公司MSP430F133單片機(jī)改進(jìn)傳統(tǒng)浮子式液位計(jì)液位測(cè)量的方法，給出了具體電路的設(shè)計(jì)方法和軟件設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。

    關(guān)鍵詞：浮子；液位計(jì)；單片機(jī)；超低功耗

　　水文測(cè)量中最常用的測(cè)量終端莫過(guò)于液位計(jì)，按測(cè)量方式大致可分為機(jī)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(diǎn)。機(jī)械浮子式和光電浮子式都是來(lái)用機(jī)械齒輪減速產(chǎn)生進(jìn)位和退位的辦法來(lái)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(jì)的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格相對(duì)較低，缺點(diǎn)是機(jī)械加工復(fù)雜、運(yùn)行阻力大、使用壽命短；超聲波液位計(jì)和激光液位計(jì)測(cè)量精度較高且沒(méi)有機(jī)械部件，故可靠性較高，但使用中發(fā)現(xiàn)它對(duì)反射目標(biāo)有一定的要求，受環(huán)境因素影響較大，最關(guān)鍵的一點(diǎn)是因?yàn)閺?fù)雜的信號(hào)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(jì)主要用于小量程液位的測(cè)量。為了用較低的成本完成大量程液位的長(zhǎng)期可靠測(cè)量，筆者利用ＭＳＰ４３０單片機(jī)的低功耗特性結(jié)合光電液位的絕對(duì)位置測(cè)量功能設(shè)計(jì)了一種新型液位計(jì)—磁光液位計(jì)，現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹如下。

１ 機(jī)械工作原理

　　本液位計(jì)同普通光電液位計(jì)一樣有一個(gè)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(jì)外殼上，液位變化時(shí)浮子牽引水位輪轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝在同一軸上的碼盤也隨水位輪作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，碼盤就會(huì)吸收或反射來(lái)自光耦的光線，從而使８位光耦根據(jù)碼盤和光耦的相對(duì)位置輸出８位格雷碼編碼，傳統(tǒng)的光電液位計(jì)用一個(gè)減速齒輪帶動(dòng)另一個(gè)碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)從而獲得高位編碼，而本液位計(jì)摒棄了所有的齒輪減速機(jī)構(gòu)，用安裝角度為１２０