[發明專利]基于MSP430單片機的稱重式液位儀系統

無效

• 申請號: 201210145682.6
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN103389138A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 林鋒
• 申請（專利權）人: 四川優的科技有限公司
• 主分類號: G01F23/14
• 分類號: G01F23/14
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術領域

本發明涉及液位測量控制，具體是指基于MSP430單片機的稱重式液位儀系統。

背景技術

液位測控儀是屬于智能化儀器儀表的一種（指采用了微處理器的儀器儀表），其發展始于70年代。它是一種集測量與控制于一體的智能化產品，適用于石油化工、冶金、電力、制藥、環保等行業中各種介質的液位測量。本儀器主要針對罐體內液體進行測量并能計算其重量，適用于對各種液態物質進行靜態和動態測量與監控，并具有超限報警和主-從站模式聯網功能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能進行測量并能計算其重量的基于MSP430單片機的稱重式液位儀系統。

本發明的實現方案如下：基于MSP430單片機的稱重式液位儀系統，主要由MSP430F1222芯片，以及與MSP430F1222芯片連接的信息采集轉換電路和控制驅動電路、電源系統構成。

所述信息采集轉換電路包括傳感器、以及與傳感器連接的V/F轉換電路，所述V/F轉換電路與MSP430F1222芯片連接。

所述傳感器為壓力傳感器或/和超聲波傳感器或/和浮子式傳感。

所述控制驅動電路包括電磁閥、以及與電磁閥連接的控制電路，所述控制電路與MSP430F1222芯片連接。

所述MSP430F1222芯片還連接有聲光報警、鍵盤、液晶驅動接口，通信電路；所述液晶驅動接口連接有液晶顯示器；所述通信電路連接有從機。

一般情況下在液位測量中所采用的傳感器有：壓力傳感器、超聲波傳感器、浮子式傳感器等，由于系統設計中要求在測量液位的同時還要實現液體重量的檢測。在液罐內，液體重量P的檢測可直接利用計算得到，即P=H*S*ρ（H為液體高度CM；S為圓面積M2；ρ為液體比重），因此只有提高液位測試的分辨率才能保證液體重量測試的精度，本系統中液位測試分辨率為1cm。另外，考慮到壓力傳感器接口電路相對采用超聲波傳感器的接口電路要簡單，因此確定采用壓力傳感器。

MSP430F1222芯片為低功耗16位單片機，具有典型的SOC特點，集成大量外設。尤其是其內部集成的波特率微調器，可以使MSP430F1222芯片在不低于32768HZ的任意晶振（但不能超過MSP430F1222芯片對晶振要求的上限）下工作時，其通信波特率的選擇可不受波特率因子不能帶有小數的限制，即：在波特率的允許范圍內可使用任意頻率的晶振。另外，由于MSP430F1222芯片內部集成了溫度傳感器，可以很方便的實現對測液位所用的壓力傳感器的溫度補償。而且MSP430F1222芯片針對不同的應用而由各種不同的模塊組成，這些微控制器被設計為可用電池工作，并且可以使用很長時間。

由于系統的執行部件為電磁閥，易產生電磁干擾，因此為能夠可靠的工作必須要使系統具有較高的抗干擾性。

一種方法是直接利用MSP430F1222芯片內部的A/D轉換器，其特點是：無須外圍電路，采樣速度快，但抗干擾能力較差。

另一種方法是使用V/F轉換電路來實現A/D轉換。由于V/F變換是利用積分電容的電荷平衡原理實現電壓頻率轉換，因此該方式穩定性好，分辨率高，信號線少，便于實現光電隔離以提高系統的抗干擾性，但轉換速度相對較慢。

考慮到壓力信號是一個緩變信號，一般無須快速采樣，為使系統具有較高的抗干擾性，根據分析對比，選擇采用V/F轉換電路來實現對壓力信號的處理，計算處理較簡單，在測量精度方面也能達到使用要求，并且易于做到實時控制。

本系統通過壓力傳感器進行液體壓力的數據采集，經過/F轉換電路進行液位高度和液體重量的標定，實現高精度的測量。當容器內的液位值超過了設定值或警戒值時，系統自動啟動報警電路進行聲光提示報警。用戶可以通過鍵盤設定液位的上、下限值和進液、出液量等參數，以便使容器內液位保持設定的液位值。系統采用大屏幕液晶漢字顯示，可以顯示出當前液位值、設定的液位上下限值、容器內當前液體重量和進液、出液閥門的狀態等。

本發明的優點在于：能自行進行測量并能計算其重量。

附圖說明

圖1為本發明整體結構示意圖。

具體實施方式

實施例一

如圖1所示。?

基于MSP430單片機的稱重式液位儀系統，主要由MSP430F1222芯片，以及與MSP430F1222芯片連接的信息采集轉換電路和控制驅動電路、電源系統構成。

所述信息采集轉換電路包括傳感器、以及與傳感器連接的V/F轉換電路，所述V/F轉換電路與MSP430F1222芯片連接。