基于arm超声波测水位

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1、999江西理工大学本科课程设计（论文）题目：基于ARM超声波测液位自动控制系统设计学院：机电工程学院专业：自动化班级：072学生：高兆吉学号：1指导教师：王祖麟职称：教授指导教师：温如春职称：副教授江西理工大学本科课程设计（论文）任务书机电学院自动化专业07级2班学生高兆吉题目：基于ARM超声波测液位自动控制系统设计内容简介：原始依据:（包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等）：超声波是一种在弹性介质中的机械震荡，纵向分辨率较高，超声波对色彩、光照度、外界光线和电磁场不敏感，

2、因此超声波测距对于被测物处于黑暗、有灰尘或烟雾、强电磁干扰、有毒等恶略环境有一定的适应能力。本文利用超声波遇到障碍物返回特性，通过计算时间差达到测水位的目的。采用ADS1.2编程环境，使用LPC2131开发板，结合C语言实现软件编程，达到测距目的，实现控制水位的要求。主要内容和要求:(包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求):本文论述采用嵌入式系统技术研制成功的超声波测距的原理与方法。该测距系统是利用超声波传感器发送超声波来测试相对应的距离。工作时，LPC21

3、31间歇性发出10US以上的一系列的短脉冲。最后由LPC2131对接受的时间差进行处理，自动测出液位距离，之后与给定液位进行比较，再由LPC2131自动控制相应的电机蓄水或放水。该超声波测距系统具有测距原理简单，成本低，制作方便，易于实时控制等特点。设计一种基于ARM超声波测液位自动控制系统。介绍了超声波测距的原理及LPC2131的性能和特点，并在此基础上，给出了实现超声波测液位方案的系统框图及软、硬件设计。日程安排：1·2010年6月25日---2010年6月27日对课程设计课题进行研究，了解

4、各个课题的发展过程、前景，了解其中有哪些重要的技术。进行总体方案设计分析需求，确定系统主要性能指标。2·2010年6月25日---2010年6月27日1）进行硬件电路设计、原理图绘制及电路板制作；2）软件设计编写程序。3·2010年6月25日---2010年6月27日系统调试、实验分析与论文撰写。4·2010年6月25日论文答辩目录第1章绪论51.1引言1.2背景及意义1.3国内外的发展概况第2章方案设计与论证22.1方案比较论证22.2方案选择32.3系统原理总框图4第3章系统硬件电路设计43

5、.1器件选择3.2控制器选择及介绍3.2.1内部原理框图3.3电源电路模块设计43.3.1电路原理图53.4超声波检测系统设计53.4.1方案选择53.4.2超声波检测电路原理图73.5键盘显示电路系统设计83.5.1键盘显示板原理图93.6步进电机工作原理3.6.1步进电机结构图3.6.2线圈通电顺序3.6.3步进电机的控制3.6.4步进电机驱动电路3.7直流电机工作原理3.7.1结构图3.7.2直流电机驱动电路第4章软件设计104.1系统软件部分概述4.1.1ADS1.2的介绍4.2系统流程

6、图104.3调试与分析第5章系统测试125.1测试条件125.2测试仪器125.3测试结果125.4测试小结12附录：12A参考文献：12B程序清单：12第1章绪论1.1引言超声波：科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为20～20000赫兹。当声波的振动频率大于20000赫兹或小于20赫兹时，我们便听不见了。因此，我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。超声波具有如下特性：　　1）超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。　　

7、2）超声波可传递很强的能量。　　3）超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。4）超声波在液体介质中传播时，可在界面上产生强烈的冲击和空化现象。1.2背景及意义水情水位测量一直是水文、水利部门的重要课题。为及时发现事故苗头，防患于未来，经济实用、可靠的水位无线监测系统将会发挥巨大的作用水位是水库大坝安全、水利排灌调度、蓄水、泄洪的重要参数之一。水位的自动化监测、传输和处理为水库现代化建设提供了良好的基础资料。在工农业生产的许多领域都需要对水位进行监控，可能现场无法靠近或现场无需人力来监控。我们就可

8、以通过远程监控，坐在仪器前就能对现场进行监控，既方便又节省人力。为了保证水利发电站的安全生产,提高发电效率,水电站生产过程需要对水库水位、拦污栅压差和尾水位进行监测。但是,由于不同电站有着不同的实际情况,因此就有着不同的技术要求,而且水位参数的测量方法和测量位置不同，对监测设备的要求亦有所不同。这样往往造成监测系统设备专用化程度高,品种多,互换性差,不利于设备维护,亦增加了设备设计、生产、安装的复杂性。因此,在综合研究水电站水位监测的实际情况以及特点的基础上,利用现代电子技术,特别是单片机技术和