CPLD和MSP430單片機在導(dǎo)波雷達物位計中的應(yīng)用
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4．4 人機接口電路設(shè)計
導(dǎo)波雷達物位計作為一臺智能儀表，需要有良好的人機接口，從而實現(xiàn)顯示物位信息和查看修改參數(shù)的功能。顯示部分選用了性價比較高的5110液晶模塊，它是84x48的點陣LCD，可顯示兩行漢字。導(dǎo)波雷達物位計需要對系統(tǒng)參數(shù)進行設(shè)定，共設(shè)計了6個按鍵，分別代表左、右、改數(shù)字、確定、取消和復(fù)位。過這些按鍵配合LCD顯示能夠方便的完成各參數(shù)的設(shè)定。
4．5 MSP430單片機的軟件設(shè)計
MSP430單片機的軟件設(shè)計在IAR EW for MSP430編程環(huán)境下進行。程序設(shè)計中充分考慮到了儀表的低功耗和高穩(wěn)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://www.biyoush.com/article/170644.htm
5 系統(tǒng)測試試驗
為了驗證上述電路設(shè)計的可行性，我們對電路進行了制板，并把儀表廠家提供的機械部分和我們的電路部分相連進行了初步的驗證試驗。試驗在常溫下的實驗室環(huán)境下進行，被測液體為水(介電常數(shù)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，波峰之間的時間差為8．3ns?？紤]到示波器的誤差，8．3ns的時間差對應(yīng)的法蘭到液位表面的距離應(yīng)為1．245±0．15m和實測的1．26m相符。右邊為等效時間采樣后的回波脈沖，兩者波峰之間的時間間隔約為215μ，在時間軸上放大了2．59x105倍和理論值2．5x105倍相符，這說明等效時間采樣實現(xiàn)了高頻信號在時間軸上的放大。當(dāng)MSP430單片機設(shè)置罐高為6 m時，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(jié)論
導(dǎo)波雷達物位計采用了CPLD加MSP430的電路設(shè)計方案。因為信號收發(fā)部分屬于高速電路，對波形時序的要求較高，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，實現(xiàn)了高精度的時差測量系統(tǒng)，和其他方案相比有較高的性價比和可靠性，實現(xiàn)了較高的測量精度。
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