磁翻板液位計(jì)電路設(shè)計(jì)

2． 1 電源磁翻板液位計(jì)電路設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)主要由 3． 3 V 為系統(tǒng)供電。由于 USB 資源較為豐富，因此采用 USB 供電方式，方便調(diào)試，成品后改為橋堆整流磁翻板液位計(jì)電路或干電池提供+5 V 直流電源，然后通過(guò)線性 LDO 芯片進(jìn)行穩(wěn)壓濾波得到穩(wěn)定的3．3 V電源，如圖2 所示。圖2 電源磁翻板液位計(jì)電路設(shè)計(jì)

2． 2 AD 采樣磁翻板液位計(jì)電路

由于磁翻板液位計(jì)電路中采用+3． 3 V 電源供電，沒(méi)有負(fù)電源，因此將 AD 的基準(zhǔn)置為最高，即最大量程。ＲEFP 引腳接3．3 V，ＲEFN 引腳接 GND，如圖 3 中 AD 芯片的引腳9，引腳10 所示。圖3中U4為OTP538U，這是一個(gè)熱電偶，可以根圖3 AD 采樣磁翻板液位計(jì)電路設(shè)計(jì)據(jù)紅外光的強(qiáng)弱，以電動(dòng)勢(shì)的方式表現(xiàn)出來(lái)。它的輸出信號(hào)為差模信號(hào)。而 Ｒ11 與 Ｒ12 組成一個(gè)分壓磁翻板液位計(jì)電路，將3．3 V 電壓分壓為1．75 V，然后疊加在傳感器的負(fù)信號(hào)引腳上，一并送入 AD。這是由于 AD 的 AINP與 AINN 引腳輸入差模信號(hào)，但是具有幅值要求，傳感器直接輸出的信號(hào)不能滿(mǎn)足其要求，因此需要將信號(hào)加入一個(gè)1．75 V 的電壓，使得能夠滿(mǎn)足條件。此磁翻板液位計(jì)電路中的電容 C15、C16 和 C17 是為了濾除信號(hào)中的干擾，使信號(hào)更加穩(wěn)定。根據(jù)ADS1230 的外部引腳說(shuō)明，當(dāng)GAIN 為1 時(shí)，PGA( 增益) = 128。

2． 3 單片機(jī)控制部分

本設(shè)計(jì)中，核心部分采用 MSP430G2553 單片機(jī)，最小系統(tǒng)如圖4 所示。本磁翻板液位計(jì)電路中，所涉及到的元件較少，JP1 是一個(gè)下載調(diào)試口，與硬件仿真器相連接，可以用來(lái)下載程序，調(diào)

試程序等。本設(shè)計(jì)中主要采用單片機(jī)內(nèi)部 DCO 可調(diào)振蕩器，因此外部不存在晶振等多余的外圍器件。

2． 4 藍(lán)牙串口接口

藍(lán)牙模塊的硬件接口如圖 5 所示，取藍(lán)牙模塊的VCC、GND、TXD、ＲXD 與單片機(jī)相連接進(jìn)行通信，并通過(guò) D3，D4 指示藍(lán)牙模塊與單片機(jī)之間的通信狀態(tài)。

3 軟件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)中主要采用狀態(tài)機(jī)的編程方式。編寫(xiě)一個(gè)測(cè)試程序?qū)崟r(shí)獲取當(dāng)前的溫度，將此溫度信息放入一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)，測(cè)溫程序不斷地更新其溫度值。一旦接收到外部指令，則跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的狀態(tài)。此時(shí)通過(guò)一個(gè)制定的協(xié)議將溫度值通過(guò)串口送入到藍(lán)牙，在手機(jī)端利用專(zhuān)用的軟件進(jìn)行解碼，程序流程圖

如圖6 所示。

3． 1 通信協(xié)議

( 1) 手機(jī)端

發(fā)送“$ CXDQ＆"查詢(xún)當(dāng)前溫度;

發(fā)送“$ CXLS＆"查詢(xún)保存的歷史溫度;

發(fā)送“$ BCDQ＆"保存當(dāng)前溫度信息;

發(fā)送“$ DTCX＆"查詢(xún)溫度動(dòng)態(tài)值。

( 2) 主控端

返回參數(shù)［接收］

觸發(fā): 當(dāng)接收到相應(yīng)的返回參數(shù)幀時(shí)，程序會(huì)更新面板，此時(shí)顯示8 個(gè)字節(jié)，程序收到目標(biāo)參數(shù)值后，再乘以倍數(shù)，然后顯示出來(lái); 如果倍數(shù)為 1，則說(shuō)明不使用倍數(shù)。

圖6 程序流程圖

幀格式說(shuō)明: ﹥例如 A5 5A 06 C1 0B 31 22 AAbyte0 A5 幀起始字節(jié) 1; byte1 5A 幀起始字節(jié) 2;byte2 06 本幀包含的字節(jié)數(shù)，除了起始的字節(jié)外; byte3C1 幀功能標(biāo)示，C1 表示更新［返回參數(shù) 1］; byte4 0B返回參數(shù)值，0x0B31 高字節(jié); byte5 31 返回參數(shù)值，0x0B31 低字節(jié) byte6 22 除了起始字節(jié)外的數(shù)據(jù)累加和; byte7 AA 幀結(jié)束。byte3 幀功能標(biāo)志可以是: C1 更新［返回參數(shù) 1］;C2 更新［返回參數(shù) 2］; C3 更新［返回參數(shù) 3］; C4 更新

［返回參數(shù) 4］; C5 更新［返回參數(shù) 5］; C6 更新［返回

參數(shù)6］;byte4、byte5 是返回參數(shù)值，可以是 32 位的數(shù)據(jù)，拆分為高字節(jié)和低字節(jié);byte6 是( byte2+ byte3+ byte4) 累加和，取低字節(jié)。byte0，byte1，byte7 是固定不變的字節(jié)。