采用MSP430F149单片机的导波雷达液位计设计

　　摘要：导波雷达液位计是一种基于单片机的液位测量系统。首先介绍了导波雷达液位计的总体设计及其工作过程，然后阐述了系统硬件电路设计及软件设计。整个系统具有结构简单，安全稳定，操作方便且功耗极低的特点，应用前景广阔。

　　导波雷达液位计是一种利用电磁波的传播来实现液位测量的仪表，是基于时域反射原理，采用接触式的测量方法发射脉冲信号来实现液位测量的。

　　导波雷达液位计概述

　　导波式雷达液位计是把一根或两根导波杆从罐顶伸入、杆末端与罐底有一定距离，通过导波杆发射和接收信号。它也采用发射脉冲信号来进行测量，其回波信号的幅值大小主要取决于被测液体的介电常数，由于采用了导波杆结构作为传输的介质，信号损耗小、能量比较集中，从而回波信号质量更好。它还具有方向性好，穿透性好的优点。

　　系统总体设计

　　根据系统要求，本设计采用脉冲时域展宽电路进行信号处理，如图1所示，在收发电路的硬件电路上增加脉冲时域展宽电路，主要是实现回波信号在时间轴上把信号放大K倍。放大后的信号变换成毫秒级信号，就可以使用比较器比较出来，再用单片机进行信号的捕获。　　

 

　　系统采用分块化的设计方法，分别把各部分具体化实现，最后达成一个高效的系统。导波雷达液位计结构组成如图2所示，包括：电源电路、LCD显示电路、键盘电路、电源监控电路、外存储器电路、单片机及外围电路、信号测量电路、信号变换电路、脉冲收发电路、信号调制电路、通讯模块电路和机械部分。　　

 

　　导波雷达液位计工作过程

　　根据不同的测量环境，导波雷达液位计在工作之前，通过键盘设定一些测量需要的参数，以便能准确地测量出不同使用条件的液位。