《论文_传感器标准论文(定稿)》

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1、学士学位毕业设计（论文）基于单片机的超声波液位传感器测控系统设计学生姓名：张泽指导教师:任爽所在学院：信息技术学院专业：计算机科学与技术黑龍沁八一我襲丈譽中国•大庆2011年12月黑龙江入一农垦丸学本科毕业设计（论文）任务书学生姓名张泽所在班级电气2009级5导师姓名任爽导师职称论文题目基于单片机的超声波液位传感器测控系统设计题H分类1.应用与非应用类：後工程O科研f教学建设O理论分析O模拟2.软件与软破结合类：O软件O破件O软硬结合O非软硬件（1、2类中必须各选一项适合口己题目的类型在O内打丁）主要研究内容及指标：本设计从现代

2、化计算机控制技术入手，利用单片机的强大智能功能，通过完整的软件与硬件的结合，阐述了一种先进液位测量系统。主要参考文献：[1]朱学峰•过程控制技术的发展，现状为展望[M].北京：淸华大学出版社，1993[2]张玲.过程控制综合实验物理实现与算法设计[M].人连：人连理工出版社,1999[3]袁浩.新型的数字式液位流量控制系统综合实验装：K[M].西安：西安电子工业出版社,2001阶段规划:开题时间年月H完成论文时间年月H专家审定意见：系主任签字：年月日注：1.任务帖由指导教师填写后交给学生，要求学生妥善保存。2.此任务书夹于论文扉

3、页与论文一并装订，作为论文评分依据之。摘要本设计从现代化计算机控制技术入手，利用单片机的强大智能功能，通过完整的软件与硬件的结合，阐述了-•种先进液位测量系统。根据超声波传感器的特点，设计出一套适合实验室条件下的液位测量设备，主要通过单片机、超声波传感器测量锅炉液位。本次设计选择的电器设备有单片机、超声波传感器，D/A转换器等，设计硬件控制流程图、控制电路图以及软件中的主程序流程图。通过系统模拟实验表明：该系统设计合理，自动化程度高，实验过程时间短，工作稳定可靠，基本满足了设计的相关更求。关键词：液位测量；单片机；超声波传目录M

4、1前言11超声波测距原理21.1超声波21.2超声波传感器31.3超声波传感器的结构和发射原理41.4超声波传感器的选择42系统总体设计42.1单片机的选用及简介52.2超声波液位检测电路62.3液位控制电路82.4键盘92.5显不电路93系统软件设计113.1主程序流程图113.2超声波测距的相关程序124结论14参考文献16刖B传统的液位控制绝人多数是人工控制，造成了人力资源的浪费，同时安全性可靠性都不高。现代工业生产正处于一个由劳动密集型、设备密集型向知识密集型转变的过程。在这一过程中，智能控制无疑起至关重要的作用。本课题

5、主要对锅炉液位进行检测与控制，而锅炉是一个典型的大惯性、大滞后、具有多个参变量的过程控制系统。1.2液位控制研究现状。液位控制问题是工业过程屮的一类常见问题，例如在饮料、溶液过滤、化工生产等多种行业的生产加工过程屮都要对液体的位置进行适当的控制，在实际生产中，通常采用系统辨识的方法，对复朵系统进行建模，以建立一个简化的数学模型。然而对于一些控制精度较高的场合，则需要建立较精确的数学模型。生产过程自动控制（简称过程控制）是自动控制技术在石油、化工，电力，冶金，机械。轻工，纺织等生产过程的具体应用，是自动化技术的重要组成部分。进入2

6、1世纪，随着口动化技术，计算机技术，通信技术的迅速发展，过程控制发生了深刻的变革，正在向着数字化，网络化和综合自动化方向发展，在实现齐种最优控制和经济指标，保证生产的质量和产量，提高经济效益和劳动生产率，节约能源,改善劳动条件，保证生产安全，保护环境等方面发挥着越来越巨大的作用。H前，世界各工业发达国家，正集屮全力进行工厂综合£1动化技术的研究。在我国以最大的社会效益和经济效益为目标，研究和开发综合自动化技术是国民经济发展的需要，是参加国际市场剧烈竞争的需要。在世纪交替之际，新技术的研究和开发将人人推动工业过程口动化的发展，并带

7、来巨人的社会效益和经济效益。1・3过程控制与单片机的发展过程控制经历了以下几个发展过程：19世纪40年代前后（手丁阶段）：手工操作状态，凭经验人T控制生产过程，劳动生产率很低。19世纪50年代前后（仪表化与局部自动化阶段）:过程控制发展的第一个阶段,一些工厂企业实现了仪表化和局部自动化。19世纪60年代（综合自动化阶段）：过程控制发展的第二个阶段，工厂企业实现车或人型装置的集中控制。19世纪70年代以来（全盘自动化阶段）：发展到现代过程控制的新阶段，这是过程控制发展的第三个阶段。集散控制系统（DCS）——是集计算机技术、控制技术

8、、通信技术和图形显示技术为-•体的装置。系统在结构上是分散的（生产过程是分散系统），但过程控制的监视、管理是集中的，将计算机分布到车间或装置。使系统的危险分散，提高了系统的可靠性，能方便灵活地实现各种新型的控制规律与算法，实现最佳管理。本课题采用单片机作为微处理