超声波液位探测系统的研究

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1、摘要液位检测技术在现代化工业生产中应用十分广泛，在气象水位的测量、大型油罐液位的测量等。随着智能仪器概念的提出。在电子和微控制芯片发展的基础上，液位仪器也经历着日新月异的变化。本论文介绍了一种由AT89C51单片机为主控元件的超声波液位测量系统。文中给出了系统的硬件设计各个功能机器原理图，同时给出软件系统程序设计方法，系统实现了标准液位的检测及显示功能。超声波液位测量仪应用超声回波原理技术，在硬件部分，超声波发射电路将AT89C51单片机控制的每隔20ms的方波脉冲信号放大到-300V，以满足超声波发射探头的发射需要。超声波接收电路对接收的回波进行发大整形，送回单片

2、机。系统以AT89C51单片机为设计核心，测量得到超声波的传播时间，计算出传播的距离，从而得到所要测量的液位距离,并通过LED显示出来。软件部分，设计了中断程序、显示程序、主程序等。使得程序部分适合硬件部分，使系统功能得以实现。关键词：超声波；AT89C51；液位测量58AbstractThetechniqueoffluidleveldetectisextremelywidespreadinmodernindustrialproduction,forexample:themeasurementofmeteorologicalwaterlevel，giantoilpo

3、tfluidlevel,andsoon.Alongwiththeadvancedintelligentinstrumentconception,onthebasisofdevelopmenttheelectronicandthemicrocontrolchip,thefluidlevelinstrumentistakingondailyvariations.ThethesisintroducesanultrasonicwaveliquidmeasuringsystemthatusesAT89C51asmajorcontrollingcomponents,andgiv

4、estheprincipleofhardwaredesigningofthesystem,andtheprogrammingmethod,whichachievesthemeasureanddisplayingtheliquidlevel.Theultrasonicwaveliquidmeterappliesthetechniqueofultrasonicwavebackprinciple,inhardware,andtheemissioncircuitcontrolledby89C51output-300vpulseevery20ms,andexpiatesthe

5、probetooutputthesignalofultrasonicwaveat1MHZ.ElectriccircuitofUltrasonicwavetoreceiveenlargesandwavesechoofreceived,returnsto89C51.Thereturnsignalisreceivedbytheprobeoftheultrasonicwave,readsthevalueinthetheinterruptproduce,thenfigureouttheheightoftheliquidbythesinglechipmicro-computer

6、anddisplayitthroughtheLED.Softwarepartdesignsinterruptroutine,displaysequence,masterroutineandsoon.Letprogramdivisionsuitshardwarepart,andtorealizeenablesthesystemfunction.Keywords:ultrasonicwave;AT89C51;liquiddepthmeasure58目录摘要IAbstractII1绪论11.1液位测量综述11.2液位计的分类21.2.1按照原理分类21.2.2按照接触方式

7、分类61.3超声波液位计的优缺点与可行性81.4课题的主要任务92超声波液位检测仪的测量原理112.1超声波的介绍112.1.1超声波基本性质112.1.2超声波的衰减112.1.3超声波的特性122.1.4液体介质中的声速与温度的关系132.2超声波探头142.2.1压电效应142.2.2探头的结构和工作原理152.2.3超声换能器的主要参数162.3超声波测距的理论分析173超声波液位探测系统的硬件设计193.1系统总体设计思想193.2单片机的选择193.2.1AT89C51功能说明203.2.2系统中AT89C51的功能说明233.3发射电路设计233.