CPLD和MSP430单片机在导波雷达物位计中的应用
4．4 人机接口电路设计
导波雷达物位计作为一台智能仪表，需要有良好的人机接口，从而实现显示物位信息和查看修改参数的功能。显示部分选用了性价比较高的5110液晶模块，它是84x48的点阵LCD，可显示两行汉字。导波雷达物位计需要对系统参数进行设定，共设计了6个按键，分别代表左、右、改数字、确定、取消和复位。过这些按键配合LCD显示能够方便的完成各参数的设定。
4．5 MSP430单片机的软件设计
MSP430单片机的软件设计在IAR EW for MSP430编程环境下进行。程序设计中充分考虑到了仪表的低功耗和高稳定性的要求。图7为单片机的主程序漉程图和程序中液位测量部分的流程图。
5 系统测试试验
为了验证上述电路设计的可行性，我们对电路进行了制板，并把仪表厂家提供的机械部分和我们的电路部分相连进行了初步的验证试验。试验在常温下的实验室环境下进行，被测液体为水(介电常数约为81．5)。
图左边中在电路板与同轴电缆SMA接头处测得回波脉冲，图中可以清楚的看到顶部回波和物位回波的波峰。两者的脉宽都约为2ns，波峰之间的时间差为8．3ns。考虑到示波器的误差，8．3ns的时间差对应的法兰到液位表面的距离应为1．245±0．15m和实测的1．26m相符。右边为等效时间采样后的回波脉冲，两者波峰之间的时间间隔约为215μ，在时间轴上放大了2．59x105倍和理论值2．5x105倍相符，这说明等效时间采样实现了高频信号在时间轴上的放大。当MSP430单片机设置罐高为6 m时，液晶显示的液位高在4．730～4．746m之间，和理论值的4．74m误差小于0．01 m。
6 结论
导波雷达物位计采用了CPLD加MSP430的电路设计方案。因为信号收发部分属于高速电路，对波形时序的要求较高，所以选用了可编程逻辑器件CPLD。而信号处理部分的计算任务较重，因此选用了处理能力较强的MSP430单片机。两者协同工作优势互补，实现了高精度的时差测量系统，和其他方案相比有较高的性价比和可靠性，实现了较高的测量精度。
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