摘要：说明了以MSP430单片机为中心的多路去除式液位测量仪的构成、原理及软件、软件设计方案。系统主要包括在压力传感器、信号处理电路、电磁阀、输入驱动电路、汉字液晶显示器、键盘、音响警报电路、MSP430MCU的主体电路中，构建全自动液位监视、轻微警报，具备主-从模式下的网络功能。第一章液位测量仪是智能仪器仪表的一种(指示使用微处理器的仪器仪表)，其发展始于70年代[1]。

是测量和控制一体化的智能产品，仅限于石油化学工业、冶金、电力、制药、环境保护等行业中各种介质的液位测量。本装置主要可以对罐内的液体展开测量，计算其重量，仅限于对各种液体物质展开静态动态的测量和监视，若然具备警报和主-从站模式网络功能。2系统设计方案2.1液位传感器的自由选择一般用于液位测量的传感器是压力传感器、超声波传感器、浮子式传感器等，系统设计中拒绝在测量液位的同时构建液体重量的检测。

在液罐内，液体重量p检测如下： P=H*S*(H是液体高度CM； s是圆面积M2； 液体比重)，因此只要提高液位测试的分辨率就能确保液体重量测试的精度。本系统的液位测试分辨率为1cm。

另外，考虑到压力传感器模块电路与使用超声波传感器的模块电路相比非常简单，确认了使用压力传感器。2.2MSP430单片机MSP430单片机是低功耗16位单片机，具备典型的SOC特征，构建大量的外围设备。特别是在其内部构筑的波特率微调器，在MCU以32768HZ以下的规定的石英振子(但是，不能达到MCU拒绝石英振动的下限)动作的情况下，在波特率系数为小数时不允许通信波特率的自由选择，即波特率此外，由于在MSP430MCU内部构建了温度传感器，因此可以容易地构建液位测量中使用的压力传感器的温度补偿。

此外，MSP430系列的单片机根据用途由各种模块组成，这些微控制器设计为在电池上工作，可以长时间使用。2.3模拟信号切换技术系统的持续驱动器不易在电磁阀上产生电磁干扰，因此为了需要可靠的动作，需要使系统具有高抗干扰性。

一种方法需要利用MCU内部的A/D转换器，其特征是需要外围电路，采样速度快，但抗干扰性好[4]。另一种方法是使用V/F转换器来构建A/D切换。V/F转换利用分数电容器的电荷平衡原理构建电压频率开关，因此该方式稳定性好，分辨率低，信号线少，容易构建光电屏蔽，可以提高系统的抗干扰性，但开关速度考虑到压力信号是徐变信号，一般需要慢采样，为了使系统具有高抗干扰性，通过分析的对比，自由选择V/F转换器构筑对压力信号的处理，计算处理非常简单，测量精度的3系统整体的结构和工作原理图1系统整体包括图1右图，系统整体由单片机系统、传感器信号处理电路、液位控制电路、音响警报、键盘、液晶显示、电源模块和通信等模块构成。

P1端口与系统的数据线连接，V/F切换电路的输入信号作为中断请求信号与MCU的P2.4针连接，P2.6和P2.7通过持续执行元件电磁阀的控制信号，分别控制送液、送液电磁阀。音响警报电路的控制信号是P2.5。键盘模块电路是用于通过P3.0、P3.1和P3.2终端MCU控制系统的六个键。

系统通过P3.0和P3.3输入信号向74HC245提供LCD汉字液晶显示器用的数据模块，向P3.0和P3.3提供LCD用的控制信号。P3.4和P3.5是MCU的串行通信数据线，通过通信电路与从站连接，用于展开主站、从站之间的串行通信。系统的电源模块产生3.3V、5V、-5V的电压，分别对主机系统和传感器模块电路获得平稳的工作电压。

本系统通过压力传感器展开液体压力的数据收集，通过V/F切换模块展开液位高度和液体重量的标定，构建高精度的测量。罐内的液位值达到设定值或警戒值时，系统自动启动警报电路展开音响警报。用户可以用键盘制作原作液位的上下限值和入液、出液量等参数，使容器内液位能够维持原作的液位值。

系统使用大画面液晶汉字，可以显示现在的液位值、原作的液位上下限值、容器内现在的液体重量和入液、出液阀的状态等。主站控制了8个从站中的任意一个，完成了主站和从站的实时通信。主站具备该系统的所有功能，可以设定从站液面水平的上下限值等。

主站在巡回检查时，原作寻找的从站数量、从站编号、从站容器的主站、从站的液面水平达到警戒限制时，主站可以展开音响警报，显示警报的从站编号。此外，从站也可以根据通信协议通过通信模块向主站发送从站编号、液位值、警报信号。另外，从站拒绝接收主站的控制信息，也可以自动继续执行，系统内的从站编号可以给出原作。此外，该系统可以动态显示工作环境的温度和时间。

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