通过键盘模块设置实际大气压和水的密度、存取数据时间间隔等系统工作参数，并将这些工作参数存储于Atmega16的EEPROM中，下次使用时，无需用 户再次输入这些参数，从而使深水水位检测系统具有记忆功能。采用PC机进行水位实时显示，正常运行时显示水位、温度、电源供电情况、串口使用以及波特率的 设置情况。发生故障时以模块化进行显示，如AD模块是否工作、电源模块是否供电、通讯模块是否正常等，以便于在出错的情况下进行维修，并且在串口线接触不 良时采用声光报警，以提醒人们进行连接。

3 水位检测系统的软件设计

3.1 系统的主程序设计

水位检测系统的软件设计采用模块化的设计思想，用C语言编程实现。软件的各个功能模块之间通过入口和出口参数相互联系，可以缩短开发周期。图3为主程序结构图。

3.2 数传电台的参数设置

数传电台的参数设置包括地址码、版本号、功率等级、信道选择、空中波特率、串口波特率、数据位、校验方式、频率逆变模式、带宽等参数的设置。2个电台的参数设置如图4(a)、图4(b)所示。

3.3 利用拉格朗日插值法进行数据处理

压阻式传感器的测量精确度很大程度上受非线性和环境温度的影响,如何对传感器所产生的误差进行补偿就成为设计中的关键环节。在硬件上，一般补偿方法都是修 正桥路电阻的差异性以及桥臂电阻的漏电流、装配应力等，但由于其外围元件较多会导致稳定性差、精确度不高，在复杂的工况下很难达到理想的预期效果。随着微 处理器技术在传感器领域的应用,使得通过设计软件算法实现传感器工作特性的自动补偿成为可能。本设计着重分析了单晶硅压阻式压力传感器工作特性曲线的变 化,给出了一种对其误差进行修正的软件算法，可在很宽的温度范围内保证传感器的精确度几乎不变,并可广泛移植于其他压阻式压力传感器的补偿设计。

随着压强的增大电压逐渐增大，经多次实验，可测得如下有效数据，见表1。

由于实验测得的数据存在一定的微小的误差，所以应该使用滤波手段，去伪存真，得到所需要的近似值。在此采用冒泡法进行处理，去掉最大最小值，然后取算数平均值（注：0.1 Mpa即在地面测的电压值，对应1个标准大气压）。

U0：第一组测得的电压值。

U1：第二组测得的电压值。

U2：第五组测得的电压值。

x(n)：滤波后的电压值，n取1、2、3、4、5分别对应5个压强采集点。

利用拉格朗日插值算法对其进行解析：

4 上位机LabVIEW显示模块

LabVIEW是一种程序开发环境，类似于C和BASIC。但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用图形化编辑语言G编写程序，产生的程序为框图形式。

主机端的上位机程序由LabVIEW软件编写，可对从现场采集到的各种实时信号进行处理，界面友好、易于操作，对因故障引起的断路问题可实现声光报警，安全可靠。

5 系统可靠性设计

5.1 测试实验时出现的问题

实验环境：

(1)将探头接到300 m铠装电缆上，放进室外5 m深铁质水管中，环境适宜。

(2)在电台测试时采用12 V的直流电源，电台的功率为5 W，实验距离为1 000 m，并且电台2的天线高度保持在3.4 m不变。

这种情况下会产生以下问题：