超声波油箱液位检测仪技术方案设计书

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1、福州甲子信息科技有限公司超声波油箱液位检测仪——技术方案设计书V1.3.014福州甲子信息科技有限公司第一章绪论1.1背景技术超声波油箱液位检测仪，省去了过去传统的油杆来标记油箱液位的高度,传统液位显示需要定制油杆。相对传统测液计其灵活性好,经济性好、可靠性高、智能提醒、维护使用方便等特点，应用于柴油机油箱。然而超声波油箱液位检测仪在使用过程中存在着以下问题：1、超声波测液位有一定的盲区和测量最远距离；2、超声波探头的防水、防油；3、超声波探头测量有一定夹角，油箱太深时可能会误测。1.2需求分析u参数显示油箱液

2、位高度u报警控制油箱满时报警油箱空时报警u软件功能油箱满时输出低电平信号油箱空是输出低电平信号输出电阻信号读取油箱高度盲区处理14福州甲子信息科技有限公司1.3设计目标u可以根据实际的油箱高度进行标定高度(在初次使用时按下按键进行读取高度设定为空油箱高度存入EEPROM里。)u液面高度显示(使用10个LED亮灭显示油箱里的油量，按照油箱的高度十等分显示。)表1LED显示与油箱液面的高度百分比关系亮灯数显示百分比1个LED10%2个LED20%3个LED30%4个LED40%5个LED50%6个LED60%7个L

3、ED70%8个LED80%9个LED90%10个LED100%u智能报警（在添加油时液面高度达到95%BEEP连续响60S,当液面用到低于5%BEEP每隔2S响一下。）u智能输出提醒（设计有两个输出提醒信号接口，一个当油箱低于5%的时候会输出低电平信号提醒，另一个当高于95%的时候也会输出低电平信号提醒。）14福州甲子信息科技有限公司u输出电阻信号给控制器（采用X9C102S数字电位器，可以根据液位的百分比进行输出实时液位相对应的电阻值，输出阻值范围200~400Ω，当油箱为空时输出的阻值为400Ω，当油箱为满

4、的时候输出阻值为200Ω，根据油箱液位的高度呈线性关系。）u使用油箱高度范围0.05m-0.6mu12/24V电源供电1.4设计原则u统一规划，统筹安排，降低库存种类。u响应高效性：实时显示当时液面高度，满和空报警。u高内聚、低耦合的分层设计思想u采用合适的编程工具和成熟技术达到开发效率与系统性能的平衡1.5设计特色u超声波油箱液位检测仪与传统液位测量相比无需定制，根据油箱智能标定测量高度。uLED直观显示液面高度。u油箱空和满时，智能报警。u油箱空时，输出低电平信号。u油箱满时，输出低电平信号。u根据油箱的当

5、前液位实时输出电阻信号给控制器。u盲区的处理,对于超声波的盲区程序修补,使超声波达到测量无死区,测量更准确、精度更高。14福州甲子信息科技有限公司第二章总体方案设计2.1MCU管脚定义图1MCU管脚定义2.2硬件框图图2超声波油箱液位检测仪硬件框图14福州甲子信息科技有限公司以微处理器为控制中心，按键设置油箱高度，LED显示液位高度，满和空油箱报警并输出信号，根据液位输出电阻信号；液位高度通过超声波探测器输入到微控制器中进行数据采集；微处理器控制LED灯可以提示油箱液位的高度。2.3面板设计14福州甲子信息科技

6、有限公司第三章测试3.1测试数据测量油箱高度为200mm的相对应测量值：油箱高度（mm）液面高度(mm)测量阻值(Ω)液面高度百分比(%)LED亮灯盏树(个)20054032.502001040350200153927.50200203921012002538212.51200303821512003537217.51200403722022004536122.52200503612522005535127.52200603513032006534032.53200703403532007533037.5320

7、0803304042008532042.54200903204542009532047.5420010031050520010531052.5520011029955520011529957.5520012028960620012528962.5620013027865620013526867.5620014025870620014525872.5720015024775720015524777.5720016023780720016523782.5814福州甲子信息科技有限公司2001702278582001

8、7522787.5820018021690820018521692.5920019020695920019520697.51020020020610010输出电阻值液面高度图3200mm液面高度与输出电阻关系折线图测量油箱高度为100mm的相对应测量值：油箱高度（mm）液面高度(mm)测量阻值(Ω)液面高度百分比(%)LED亮灯盏树(个)100540350100104031011001