馮澤虎

摘 要：本文采用TI公司的MSP430F5529做為主控制器，主要分為PH值檢測(cè)模塊、液位檢測(cè)模塊、液晶顯示模塊、電源模塊以及濾波模塊。液位檢測(cè)模塊用超聲波測(cè)距原理經(jīng)單片機(jī)信號(hào)處理后將水位高度顯示到液晶顯示屏上；PH傳感器電極輸出溫度信號(hào)及PH信號(hào)，2組信號(hào)經(jīng)分壓采集后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到當(dāng)前溶液的準(zhǔn)確PH值，再通過(guò)液晶顯示屏將其電壓值，PH值顯示出來(lái)；電池電壓及PH信號(hào)放大處理采用TI公司的TLV2452微功耗運(yùn)放芯片，；為了方便觀測(cè)數(shù)據(jù)，使用了具有中文字庫(kù)功能的低功耗JLX12864液晶屏來(lái)顯示，優(yōu)化了該裝置的性能。

關(guān)鍵詞：TLV2452；MSP430F5529；JLX12864

1總體方案設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)可以劃分為：PH值檢測(cè)模塊、液位檢測(cè)模塊、液晶顯示模塊、聲光報(bào)警模塊，電源模塊。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)示意圖如下圖所示：

1.2方案比較與選擇

方案一：采用普通的MCS-51作為普通的控制元件。但運(yùn)算速度低，功能單一，沒(méi)有內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換模塊，需要較多的外圍電路來(lái)實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的功能，使得電路復(fù)雜，可靠性降低，且功耗較大。

方案二：采用TI公司的M430F5529作為主控芯片。M430F5529是一個(gè)16位超低功耗混合信號(hào)微控制器，使用壽命長(zhǎng)，內(nèi)置4個(gè)的16位定時(shí)器、一個(gè)高性能的12位ADC，多達(dá)63個(gè)的I/O引腳，使得MSP430F5529，使用方便，低功耗特性明顯。

方案選擇：通過(guò)對(duì)兩個(gè)方案的比較，方案二具有運(yùn)算速度快，低功耗，足以滿足電路的設(shè)計(jì)，并且自帶ADC12，因此我們選用方案二。

2硬件設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)控制的水情檢測(cè)裝置電氣原理圖如圖2所示。

3軟件設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)控制的水情檢測(cè)裝置程序流程圖如圖3所示。

4系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試結(jié)果分析

4.1使用的儀器儀表

4.2測(cè)量數(shù)據(jù)

4.3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

經(jīng)檢測(cè)，各指標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況見(jiàn)下表所示

4.4測(cè)試結(jié)果與分析

經(jīng)過(guò)測(cè)試，該裝置可以完成對(duì)PH的測(cè)量以及讀出準(zhǔn)確的液位距離，改變水位時(shí)，無(wú)論水位多少，超聲波都符合題目要求設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易水情檢測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)。電池電壓低功耗增加的按鍵功能，進(jìn)入低功耗模式以及LCD實(shí)時(shí)顯示功能。使該裝置性能更加優(yōu)化、人性化，成功的完成了任務(wù)。

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