基于AVR单片机的伺服式液位计的研制.pdfVIP

学兔兔 基于AVR单片机的伺服式液位计的研制 赵利波，等 基于AVR单片机的伺服式液位计的研制 Development of Servo Liquidometer Based on AVR Signal Chip Microcomputer 赵利波 段智勇 (郑州大学 河南郑州 450001) [摘要] 为实现高精度自动化液位测量，提出了一种多功能伺服式液位计的设计方案。以Atmel公 司生产的ATmega161为控制核心，结合使用霍尔传感器、压力传感器以及高精度步进电机和LCD显示。 整体采取上、下位机的通信结构，通过RS232—485标准转换芯片及MAX485芯片使监控终端PC，与各个 AVR单片机进行实时通信，实现了Pc机对整个系统的监控。 [关键词] 伺服式液位计；串行通信；ATmwgal61单片机；霍尔传感器 [中图分类号] TP 23 [文献标识码] A 信，各下位机根据实际需要分布在Pc上位机控制 引言 中心一定距离的范围内，并使用RS485接口方式 在工业生产以及很多储油设施中，常常需要测 进行通信。系统总体连接示意图如图1所示。其中 量容器内的液体液位及液体某一深度处的一些参数 Pc机作为监控终端，通过串口传输模块与各个单 值。在某些特殊的场合，液位测量更是显得重要， 片机进行数据收发，可实时查看和控制各下位机 需要通过液位测量来确定容器里的原料、半成品或 的测量。各ATmegal61单片机一方面进行液位检测 产品的数量，以保证生产过程各环节物料的平衡， 实现实时控制，另一方面通过串口信道和Pc机交 从而维持正常安全生产，保证产品的产量、质量。 换数据，将各类数据存储于Pc机，从而降低单片 随着各行业的快速发展，很多领域都对液位 机端的开发难度。 计的使用条件、测量精度以及性价比提出了越来 下位机与压力传感器、霍尔传感器、温度传 越高的要求，多功能伺服式液位计正是顺应这一 感器以及步进电机等相连。单片机从压力传感器、 要求而设计的。它是一种混合法智能化仪表，可 霍尔传感器获取电压信号，经单片机进行处理和 以测量液位、不同液体的分界面、单点温度、平 判断，以控制步进电机做相应动作。 均温度、分段密度、平均密度以及分段压力等多 种参数，为全面了解液体内部信息提供了必要数 据，是一套真正意义上的混合式储罐自动化仪表。 多功能伺服式液位计的进一步研究是工业发 展的需要，也是液位计行业自身提高的要求。本 文采用上、下位机进行通信的结构，研制了基于 AVR高性能单片机的多功能伺服式液位计的监测 系统，实现了高精度、智能化、一体化，在实际 应用中，取得了良好的控制效果。 1 系统总体方案 1．1 系统构成 整个系统采用上、下位机通信系统。由单台 PC机和多个AVR ATmegal61单片机组成，Pc机 和ATmegal61单片机之间通过串口进行主从方式通 图1 系统整体功能框图 ～ 5一 学兔兔 《仪器仪表与分析监测》2011年第1期 1．2 系统检测原理 2 系统硬件设计 浮子与测量尺连接，测量尺的另一端缠绕在 轮毂槽内，轮毂在防爆壳体内可以自由转