基于超声波的液位测距系统设计学士学位论文.doc

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1、摘要本文是利用超声波测距的原理而设计的一种液位测距系统。该系统采用STC12C5A08S2单片机为核心控制器，并为超生测距模块提供触发控制信号，在发射超声波的同时，启动单片机的内部定时器开始计时，超声波在空气中传播遇到障碍物后反射回波，超声波接收电路检测到回波信号时停止计时，则根据公式：S=Vt/2即可计算出液位距离。文中设计的系统着重解决了超声波测距的时间计算和温度补偿问题。其中通过温度传感器将温度值采集到单片机中，经过一定的数值修正即可得到当时温度值下的超声波传播速度V。本文采用了硬件和软件相结合

2、的设计方法，在软件方面，采用了汇编语言进行程序编写。在数据处理上充分利用汇编语言的查表优势，建立了速度修正值表和数码管显示值表，可以便捷、明了地进行数据处理和显示。关键词：超声波测距STC12C5A08S2温度补偿液位测距系统IIITitleDesignofliquidlevelbasedonultrasonicdistancemeasurementsystemAbstractThisarticledesignsaliquidlevelmeasurementsystemwhichisbasedonth

3、eprincipleofultrasonicdistancemeasurement.ThesystemtakesSTC12C5A08S2asthecoreofthesystemcontroller.TheSCMprovidescontrolsignalsforultrasonicdistancemeasurementmodules,andstartsthemonolithicintegratedcircuitinternaltimertoworkwhileemittingultrasonic.Ultr

4、asonicreflectionechoafterthecommunicationobstaclesintheair,andtheSCMstopstimingwhentheechosignalisdetectedbytheultrasonicreceiver.Accordingtotheformula:S=Vt/2,theliquidleveldistanceiscalculated.Thesystemisdesignedtofocusonthetimeandtemperaturecompensati

5、onofultrasonicdistancemeasurement.ThetemperaturevalueiscollectedintheSCMthroughthetemperaturesensor,undergoingacertainnumericalcorrectiontogettheultrasonicwavepropagationvelocityunderthetemperature.Thisarticleusesacombinationofhardwareandsoftwaredesign.

6、Insoftware,weuseassemblylanguagetoprogram.FulluseofAssemblylanguagereferencetableadvantagesindataprocessing,weestablishedthespeedcorrectiontableandthedigitaldisplayvaluestablewhichcanbeconvenientandclearfordataprocessinganddisplay.Keywords：Ultrasonicdis

7、tance-measuring；STC12C5A08S2；Temperaturecompensation；LiquidlevelmeasurementsystemIII目录1引言11.1测距在工业方面的应用11.2现有的测距方法及其优缺点11.3超声波测距的原理及优点21.4课题研究的意义22总体方案论证22.1系统方案简化32.2系统软件设计说明43系统硬件电路设计43.1HC—SR04超声波测距模块简介43.2单片机的选型（STC12C5A08S2）63.3显示电路的设计93.4温度传感器的选型1

8、04系统软件设计114.1主程序设计124.2子程序设计134.3数码管显示程序185系统调试与分析19结论21致谢22参考文献23附录A汇编程序清单24图一系统完整电气原理图26III1引言1.1测距在工业方面的应用在现代工业现场，测距技术的应用可以说是无处不在。在水利水电、污水处理领域，利用测距技术可对水面高度实现实时监测。在冶金、物料液位、管道等不宜直接接触的场合，非接触式测量技术发挥了重要作用。激光测距技术作为非接触式测量技术的一种，可以实现对工