基于AD7679的液位表系统的设计

　　1引言

　　测量工业储液罐的液体液位(液面高度)，虽然方法很多，但在某些情况下，利用这些方法制成的仪器设备，其性能、价格、可靠性等还不十分令人满意，难以满足人们的需要。

　　目前，一般采用以下几种方法和设备来测量液体的液位。比较简单的方法有两种：玻管和浮球。其优点是结构简单、造价低;缺点是精度低、误差大且依赖于人眼的主观判断。利用仪器测量液体的液位，有电容式料位计和磁浮筒液面计等。这两种方法直接测得的是模拟量，虽然使用方便，价格适中，但误差大，重复性、可靠性差。更高级的测量方法有超声、雷达、磁致伸缩、放射性、光纤编码等。这类方法测量精度比较高，性能较优越，但价格高、技术较复杂，只适宜使用在要求较高和特殊场合，难以普遍应用在一般储液罐中。

　　目前工业上迫切需要一种价格适中，安装方便，绝对测量精度在 1cm 左右，重复性、可靠性较高的液位测量仪器，用于一般储液罐。为此，采用 AT89C8252及高精度A/D转换器AD7679 设计的液体液位表系统可满足高精度的要求。

　　2 硬件设计

　　系统设计结构框图如图 1 所示。系统主要由压力传感器、温度传感器、压力变送器、温度变送器、数据采集系统、微处理器系统及显示系统、通信接口电路、打印机等构成。下面主要介绍 AD7679 的内部结构、显示电路及通信接口电路。

　　2.1 AD7679 的内部结构

　　AD7679 芯片的引脚与 AD7676 和 AD7678 兼容，单电源 5V 供电支持，电压基准为 5V 或 2.5V, 电压分辨率 31.25 V，全差分输入电压范围±REF，一个内部时钟和串行与并行输出两种接口。AD7679 采用 ICOMS/TM工艺制造,转换期间耗电 18mW, 节电模式下仅为 7 W。其最高转换速度为 100kSPS。AD7679 的内部结构如图2 所示。

　　AD7679 为 48 引脚 LFCSP 和 48 引脚 LQFP 封装，具有输出标准信号的功能。因此非常适合于微处理器系统，当 CNVST 引脚上的电平由高变低时，启动一次 A/D 转换。因此，当它与单片机的引脚相连时，执行一条 MOVX@DPTR, 就启动 A/D 转换。当 BUSY 引脚上的电平由高变低时，A/D 转换的结果送到数据输出口上，可随时取走。AD7679 是 18 位 A/D 转换器，但它有 8 位数据输出线，即 D10~D17。在 A/D 转换结束，当 D1 引脚为低电平，D2 引脚为低电平时，D10~D17 输出数字量高 8 位;当 D1 引脚为低电平，D2 引脚为高电平时，D10~D17 输出数字量中 8 位;当 D1 引脚为高电平，D2引脚为低电平时，D10~D11 输出数字量低 2 位。这种设计可减少数据线数，同时与常用单片机的 8 位数据线相对应，简化了软硬件设计。