基于串口控制的超声波液位检测系统研究.pdf

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1、第26卷第6期2013年11月机电产品开发与剀新Development＆InnovationofMachinery＆E

2、ec'gicalProductsV01．26，No．6Nov～2013文章编号：1002—6673(2013)06—110—03基于串口控制的超声波液位检测系统研究李洪涛1。刘欣2(1．华中光电技术研究所光电技术研究部，湖北武汉430223；2．华中科技大学文华学院机械与电气工程学部，湖北武汉430074)摘要：在许多工业生产系统中，需要对系统的液位或物料住进行监测，特别是对具有腐蚀性的液体液位的测

3、量，论文提出了一种基于串口控制的超声波液位检测系统。利用单片机系统控制液位，非接触测量实现对工业系统中液位或物料位的检测，具有精度高、风险小、易控制等优点，具备很强的实用性。关键词：串口控制；超声波；液位检测中图分类号：TG485文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2013．06．042StudyonUltrasonicLiquidLevelDetectionSystemBasedonSerialPortControlLIHong-Ta01，LIUXin2(1．HuazhongIn

4、stituteofElectro—opticKesearch，WuhanHubei430223，China；2．HuazhongUniversityofScienceandTechnologyWenhuaCollege。WuhanHubei430074，China)Abstract：Intheindustrialproductionsystems，theliquidlevelneedbemonitored，especiallythecorrosiveliquid．Thearticleisforstudyonultra

5、sonicliquidleveldetectionsystembasedonserialportcontr01．Single—chipmicrocomputerisutilizedtOcontrolthelevelwithuntouchedmeasurement，whichishighaccuracy，lowrisk，easycontrolandwideapplication．Keywords：serialportcontrol；ultrasonic：liquid1evelmeasurement0引言液体液位的准确测

6、量是实现生产过程检测和实时控制的重要保障。也是实现安全生产的重要环节。液体罐内液位测量的方法有很多种．其中超声波传感器由于结构简单、体积小、费用低、信息处理简单可靠，易于小型化与集成化，并且可以进行实时控制，所以超声波测量法得到了广泛的应用。超声波液位检测系统，利用超声波传感技术的原理，采取一种非接触式的测量方法，能够实现对工业系统中液位或物料位的检测；而且超声波具有很好的指向性和束射特性，人耳听不见，一般不会对人体造成伤害。监控工程实施方便、迅速、易做到实时控制，而且测量精度又能达到工业实用的要求，所以有广泛的应用

7、前景。1超声波测液位系统总体方案利用单片机为控制核心。设计一种对供液体容器液羔耄妻：≥主蒿萎≤：Z：L男'工程师，硕士。主要从事1光电技术方面的研究工作。110位进行监控的系统。根据监控对象的特征。要求实时检测液体容器的液位高度．再由单片机控制固态继电器的开断进行液位的调整，最终达到液位的预设定值。检测值若高于上限设定值时，要求报警，断开继电器，控制泵停止供应液体；检测值若低于下限设定值。要求报警，开启继电器，控制泵开始供应液体。现场实时显示测量值，从而实现对液体容器液位的监控。当然对每一个液位状态都有相应的LED灯

8、显示及其当前工作状态的液晶显示。超声波测液位系统工作原理框图如图l所示。超声波传感器按键键盘控制PC检测控制／VB上位控制串1：3通信田显示系统继电器控制泵圈1超声波测液位系统工作原理框圈2超声波测液位系统的硬件设计液位控制系统的硬件主要包括单片机系统、RS232串口通信电路、液位探测传感电路、LCD显示电路、继电器控制泵加液体电路等组成。·测试与控制·超声波发射电路是由超声波探头和超声波放大器组成。超声波探头将电信号转换为机械波发射出去，而单片机所产生的40kHz的方波脉冲需要进行放大才能将超声波探头驱动将超声波发

9、射出去。所以发射驱动实际上就是一个信号的放大电路，本设计选用LS04芯片进行信号放大。超声波接收电路主要是由集成电路CXA芯片电路构成的．CXA芯片电路可以对超声波信号进行放大、限幅、带通滤波、峰值检波、整形、比较等功能，比较完之后超声波接收电路会输出一个低电平到单片机去请求中断。当即单片机停止计时。并开始去进行数据的处理。C—SR04超声波集