磁翻板液位計電路設計

2． 1 電源磁翻板液位計電路設計

本設計主要由 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電路或干電池提供+5 V 直流電源，然后通過線性 LDO 芯片進行穩(wěn)壓濾波得到穩(wěn)定的3．3 V電源，如圖2 所示。圖2 電源磁翻板液位計電路設計

2． 2 AD 采樣磁翻板液位計電路

由于磁翻板液位計電路中采用+3． 3 V 電源供電，沒有負電源，因此將 AD 的基準置為最高，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，這是一個熱電偶，可以根圖3 AD 采樣磁翻板液位計電路設計據(jù)紅外光的強弱，以電動勢的方式表現(xiàn)出來。它的輸出信號為差模信號。而 Ｒ11 與 Ｒ12 組成一個分壓磁翻板液位計電路，將3．3 V 電壓分壓為1．75 V，然后疊加在傳感器的負信號引腳上，一并送入 AD。這是由于 AD 的 AINP與 AINN 引腳輸入差模信號，但是具有幅值要求，傳感器直接輸出的信號不能滿足其要求，因此需要將信號加入一個1．75 V 的電壓，使得能夠滿足條件。此磁翻板液位計電路中的電容 C15、C16 和 C17 是為了濾除信號中的干擾，使信號更加穩(wěn)定。根據(jù)ADS1230 的外部引腳說明，當GAIN 為1 時，PGA( 增益) = 128。

2． 3 單片機控制部分

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

試程序等。本設計中主要采用單片機內(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 藍牙串口接口

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

3 軟件設計

本設計中主要采用狀態(tài)機的編程方式。編寫一個測試程序?qū)崟r獲取當前的溫度，將此溫度信息放入一個存儲區(qū)內(nèi)，測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)到相應的狀態(tài)。此時通過一個制定的協(xié)議將溫度值通過串口送入到藍牙，在手機端利用專用的軟件進行解碼，程序流程圖

如圖6 所示。

3． 1 通信協(xié)議

( 1) 手機端

發(fā)送“$ CXDQ＆"查詢當前溫度;

發(fā)送“$ CXLS＆"查詢保存的歷史溫度;

發(fā)送“$ BCDQ＆"保存當前溫度信息;

發(fā)送“$ DTCX＆"查詢溫度動態(tài)值。

( 2) 主控端

返回參數(shù)［接收］

觸發(fā): 當接收到相應的返回參數(shù)幀時，程序會更新面板，此時顯示8 個字節(jié)，程序收到目標參數(shù)值后，再乘以倍數(shù)，然后顯示出來; 如果倍數(shù)為 1，則說明不使用倍數(shù)。

圖6 程序流程圖

幀格式說明: ﹥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)。