MSP430在大量程浮子式液位计中的应用

　　摘要：在对传统浮子式液位计优缺点进行分析的基础上，介绍了采用TI公司MSP430F133单片机改进传统浮子式液位计液位测量的方法，给出了具体电路的设计方法和软件设计注意事项。

    关键词：浮子；液位计；单片机；超低功耗

　　水文测量中最常用的测量终端莫过于液位计，按测量方式大致可分为机械浮子式、光电浮子式、超声波式、激光式、振弦式等多种形式，它们各有优缺点。机械浮子式和光电浮子式都是来用机械齿轮减速产生进位和退位的办法来形成编码，为了产生可靠编码，一般都用格雷码输出，这种液位计的优点是价格相对较低，缺点是机械加工复杂、运行阻力大、使用寿命短；超声波液位计和激光液位计测量精度较高且没有机械部件，故可靠性较高，但使用中发现它对反射目标有一定的要求，受环境因素影响较大，最关键的一点是因为复杂的信号处理电路导致其成本居高不下，目前还难以推广；振弦式液位计主要用于小量程液位的测量。为了用较低的成本完成大量程液位的长期可靠测量，笔者利用ＭＳＰ４３０单片机的低功耗特性结合光电液位的绝对位置测量功能设计了一种新型液位计—磁光液位计，现简要介绍如下。

１ 机械工作原理

　　本液位计同普通光电液位计一样有一个光电码盘（如图１所示），码盘白色部分反射光线，而黑色部分吸收光线，图２所示的光耦和图１所示的码盘间距约２ｍｍ，并采用圆心安装。光耦随电路板固定在液位计外壳上，液位变化时浮子牵引水位轮转动，安装在同一轴上的码盘也随水位轮作圆周运动，当码盘旋转时，码盘就会吸收或反射来自光耦的光线，从而使８位光耦根据码盘和光耦的相对位置输出８位格雷码编码，传统的光电液位计用一个减速齿轮带动另一个码盘转动从而获得高位编码，而本液位计摒弃了所有的齿轮减速机构，用安装角度为１２０